干货-计量秘籍 如何实现更精确的圆弧测量？

随着现代制造业要求的提升，精密圆弧日趋常见，精密加工不易，如何借助于坐标测量机实现其精确测量亦困扰着很大部分计量从业者，笔者在此提出以下建议，以飨量友。

圆弧上触测点之数量及分布对于其尺寸、形状及位置误差不确定度有着重要的影响，当圆弧角度范围小于360°，尺寸及位置误差不确定度将随之上升，当角度范围小于225°后，该不确定度将伴随着角度范围的缩小呈现非线性大幅递增。

密集的测量点数利于最大化缩小圆弧形状误差对于测量值的影响，因此，采用连续扫描测量方式尤为关键。然而，对于圆弧角度范围较小的情况该方式无法完全避免。

以下表格阐述了圆弧不确定度计算所需相乘的因子（系数，约），该因子计算参考于以均布1000个点连续扫描360°整圆的条件：

与此同时，测量机的选择亦非常重要，越高精度的测量机所引入的探测（或扫描）误差越小，由下图可知，探测（或扫描）误差∆h为1um（绿色曲线），2um(红色曲线)与5um（蓝色曲线）的测量机测量同样的角度范围，其最终所引入的圆心位置误差∆x将由此放大若干倍并具有一定的差异性。（图示中横坐标为角度范围取半α/2,纵坐标为圆心位置误差∆x）

坐标测量机直接测量方式最小圆弧角度范围常见120°~180°，而对于小于120°的圆弧，测量软件是否具有评定约束功能非常关键，以德国蔡司CALYPSO测量软件为例，无需复杂计算，即可实现圆弧中心坐标或圆弧半径的快速评定约束，约束圆弧中心坐标参数时，其半径重复性将得以提高，而约束半径参数时，圆弧中心坐标重复性将得以提高。此情况特别适用于数控加工中心所加工具备较理想R值的短圆弧，测量结果重复性佳亦较接近于真值。

对于图纸中短圆弧中心坐标及半径均标注公差的情况，建议与设计部门或客户充分沟通，确认图纸标注及测量方法，以利于后续操作及质量管控，计量从业者应考虑充分提高相关应用技能，参加测量机制造商所可能提供的包括AUKOM（三坐标测量国际认证培训）在内的系统专业培训。

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