坐标测量机不确定度评定标准样件

　　0　引言

　　坐标测量机技术,基于空间点坐标的采集和计算,将测量得到的被测物体几何参数与相应几何形状的数学模型参数进行比较,使坐标测量机可以测量各种形状的工件参数,具有灵活方便,一机多能,测量结果稳定性和重复性好等特点,得到越来越广泛的应用。

　　然而,坐标测量机是一个复杂的设备。其复杂性不仅在于如何制造出一台高准确度的设备,还在于如何对坐标测量机的性能进行评价,并在每一次测量中,知道给出的测量结果的可靠性。

　　1　坐标测量技术的三个部分

　　1·1　坐标测量机制造中的关键技术

　　坐标测量机是精密机械和计算机技术高度结合的产物。坐标测量机水平的快速发展,体现在坐标测量机产品准确度不断提高,性能不断改善,成本不断下降,应用范围不断扩大这几方面。

　　促进坐标测量机制造水平发展的关键技术包括新材料的采用,传统探头性能的不断改善,新型探头的不断涌现,测量软件的软件界面方便灵活,与其它资源数据共享能力的提高,对坐标测量机制造误差和环境影响引起误差的修正技术等。

　　1·2　坐标测量机的验收———生产商与用户的交接

　　坐标测量机的配置多样性和测量灵活性,使坐标测量机的计量性能评价方法不唯一。坐标测量机性能评价方法,要求能够在有限的时间内评价各种配置下由设备制造引入的,可能影响测量结果的主要误差。这些误差包括机器结构上的几何误差(即来自于坐标测量机制造误差,也包含动态影响,零件加载等)、探测系统误差及其他传感器系统误差(温度传感器,压力传感器等),会导致坐标测量机在空间测量点不准确。另外,供应商提供的软件包括对数据的处理,其算法的误差也包含在验收范围内。这些因素的控制明显是坐标测量机生产商的责任,也取决于坐标测量机使用时环境条件的许可范围,如温度范围。这些误差源的部分或全部在坐标测量机验收检测或复检检测过程中要进行评估。

　　目前已经发布的ISO 10360系列国际标准对坐标测量机验收检测或复检检测进行了规定。我国将该系列标准转化为国家标准,编号为GB/T 16857。

　　1·3　坐标测量机的使用技术与测量不确定度

　　测量不确定度是评价测量结果的参数,由测量过程中的仪器、方法、条件和人员等各种因素决定。包括ISO 9000族标准在内的现代质量管理体系中要求测量结果的溯源性,通过可验证的不确定度保证测量结果的可靠。

　　坐标测量机测量结果的不确定度不仅与测量机自身的准确度有关,还与具体测量任务有关。不同的测量任务,如:圆的直径、端面之间的距离或两个轴之间的垂直度,即使使用同一台坐标测量机,测量结果的不确定度也是不同的。而相同的测量任务,采取不同的测量方案,测量结果的不确定度也可能不同。这里的测量方案包含工件位置和方向,用于测量的探针和测头配置,以及测量点的数量和分布方式。