三坐标测量时热变形误差产生原因及解决方法

物体的尺寸随温度而变化，这是固定特性，它产生热变形误差的主要因素有2 个:一是被测物体和三坐标测量仪器的温度偏离20 0C;二是被测物体的尺寸和仪器的性能随温度变化。对于被测物体来说，主要是它的尺寸随温度变化，即它具有不为零的线膨胀系数;对于三坐标测量仪器来说，可能是它的结构尺寸变化，也可能是它的其它性能变化，例如放大器的增益随温度变化;光电管的电流随着温度的升高而增加等。
   如果三坐标测量仪器的温度场均匀，且由具有相同的线膨胀系数的材料制成，那么三坐标测量仪器只产生简单的热变形，因此产生的热误差等于工件的热变形误差与标尺的热变形误差的差值。但是现实中仪器存在温度梯度，而且各部分线膨胀系数不同，由此产生复杂变形，对于长度比较大的工件来说，将产生的误差也更大。对于光栅尺标尺系统来说，由于使用玻璃光栅，与机构的钢线膨胀系数相差较远，因此更易于产生温度误差。光栅尺的读数头经过长时间的光源照射，温度将会大幅度升高，读数可能出现很大的偏移，实际测量中曾经出现错误的数据，因此，对于温度引起误差应给予很高的重视。为了解决上述的问题，我们要求:
   (1)三坐标测量机安装在固定的场所，要求环境温度不能太高，通风条件应该良好;
   (2)在三坐标软件中采用热变形系数来进行补偿;
   (3)三坐标测量机工作一段时间后，应停机降温，一般工作不超过一个小时，且微型计算机的电源应该关闭;
   在我们实际使用中，如果考虑到以上几点，在一般的室温条件下，三坐标测量数据因为线膨胀系数的影响而产生的误差应该是可以控制的。