ГОСТ 34854—2022
Приложение В
(справочное)
Основы координатной метрологии
В.1 Принципы координатных измерений
Принципиальная основа координатного метода измерения геометрических параметров заключается в том,
что любую поверхность или профиль можно представить как состоящую(его) из бесконечного числа отдельных
точек, и если известно положение в пространстве какого-то ограниченного числа этих точек (массив точек), т. е.
установлены их координаты, то по соответствующим формулам (алгоритмам) можно рассчитать размеры этих по
верхностей (профилей) и отклонения формы, а также определить расположение поверхностей (профилей) в про
странстве и между собой (координатные размеры и отклонения расположения).
Можно выделить два взаимосвязанных технических комплекса, необходимых для выполнения координатных
измерений и оказывающих влияние на их точность:
а) координатная измерительная техника — это комплекс из аппаратной части измерительного оборудова
ния, состоящий из системы взаимосвязанных интегрированных мехатронных модулей (механические узлы, элек
тронные компоненты, ПО низшего уровня), измерительных устройств и датчиков, калибровочной и
вспомогатель ной оснастки, а также средств автоматизации (управляющий вычислительный комплекс) и
механизации, которые обеспечивают получение массивов значений координат отдельных точек,
принадлежащих контролируемым по верхностям детали;
б) программно-методическая часть — это, прежде всего, базовый комплекс информационно-методических
материалов (стандарты, технические условия, эксплуатационная документация, методики выполнения измере
ний), интеллектуальных ресурсов (уровень подготовки, практический опыт и навыки инженеров-метрологов и опе
раторов координатной измерительной техники), специализированного метрологического ПО высшего уровня для
координатных измерений. Современное ПО для координатных измерений является многофункциональным, объ
единяет возможности двух основных систем:
- системы автоматизированного контроля размеров (computer-aided inspecting, CAI), которая обеспечивает
режим управления измерительным оборудованием в реальном времени, функции получения и анализа измерен
ных данных, расчета заданных линейно-угловых параметров;
- системы автоматизированного планирования (проектирования процессов) контроля (computer-aided
inspection planning, CAIP) — с ее помощью выполняются разработка и отладка технологий контроля.
В.2 Координатная измерительная техника
Координатные измерения в машиностроении осуществляют с помощью КИП, КИМ и КИС различных компо
новок с контактными и/или оптическими ИГ, оптических измерительных систем, контактных и лазерных ИГ, встро
енных втехнологическую систему современных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Их исполь
зуют для определения геометрических параметров объекта (детали): линейных и угловых размеров, отклонений
формы и расположения поверхностей.
На практике наиболее широко применяется понятие «координатная измерительная машина», которое рас
крывается как «совокупность средств измерения и измерительной оснастки, предназначенных для проведения ко
ординатных измерений вобщем случае не менее чем по трем линейным или угловым координатам (координатным
перемещениям), причем по меньшей мере одна из координатдолжна быть линейной». Взависимости от компонов ки
узлов координатных перемещений (УКП) измерения проводят в прямоугольной (декартовой), цилиндрической,
сферической или комбинированной системах координат машины (см. рисунок В.1).
Координатной системой часто называют КИМ (в т. ч. специализированные) с расширенными функциональ
ными и метрологическими возможностями. Например, предназначенную для использования в составе автомати
зированных систем управления и (или) имеющую возможность применять в процессе измерения одной детали
различные типы ИГ: контактные, лазерные, «системы технического зрения».
Для решения ограниченного круга задач измерения в плоскости могут быть применены двухкоординатные
измерительные машины сдекартовой или полярной системой координат, которые чаще всего классифицируют как
КИП, как правило, разрабатываемые на основе традиционных измерительных приборов.
В.2.1 Особенности конструкции
Для выполнения координатных измерений КИМ, КИС и КИП оснащают комплексом аппаратных и программ
ных средств.
Базовая аппаратная часть КИМ содержит:
- основание. Материалом для изготовления основания КИМ может быть сталь, чугун, но в большинстве слу
чаев используют твердые каменные породы, например черный гранит. Существуют модели КИМ, которые не имеют
своего основания, узлы координатных перемещений монтируют на специально подготовленный фундамент или
контрольную плиту;
-УКП;
- измерительные преобразователи (датчики обратной связи);
- ИГ;
72