三坐標測量時熱變形誤差產生原因及解決方法

    物體的尺寸隨溫度而變化，這是固定特性，它產生熱變形誤差的主要因素有2 個:一是被測物體和三坐標測量儀器的溫度偏離20 0C;二是被測物體的尺寸和儀器的性能隨溫度變化。對于被測物體來說，主要是它的尺寸隨溫度變化，即它具有不為零的線膨脹系數;對于三坐標測量儀器來說，可能是它的結構尺寸變化，也可能是它的其它性能變化，例如放大器的增益隨溫度變化;光電管的電流隨著溫度的升高而增加等。
    如果三坐標測量儀器的溫度場均勻，且由具有相同的線膨脹系數的材料制成，那么三坐標測量儀器只產生簡單的熱變形，因此產生的熱誤差等于工件的熱變形誤差與標尺的熱變形誤差的差值。但是現實中儀器存在溫度梯度，而且各部分線膨脹系數不同，由此產生復雜變形，對于長度比較大的工件來說，將產生的誤差也更大。對于光柵尺標尺系統來說，由于使用玻璃光柵，與機構的鋼線膨脹系數相差較遠，因此更易于產生溫度誤差。光柵尺的讀數頭經過長時間的光源照射，溫度將會大幅度升高，讀數可能出現很大的偏移，實際測量中曾經出現錯誤的數據，因此，對于溫度引起誤差應給予很高的重視。為了解決上述的問題，我們要求:
    (1)三坐標測量機安裝在固定的場所，要求環境溫度不能太高，通風條件應該良好;
    (2)在三坐標軟件中采用熱變形系數來進行補償;
    (3)三坐標測量機工作一段時間后，應停機降溫，一般工作不超過一個小時，且微型計算機的電源應該關閉;
    在我們實際使用中，如果考慮到以上幾點，在一般的室溫條件下，三坐標測量數據因為線膨脹系數的影響而產生的誤差應該是可以控制的。