非接触式粗糙度轮廓仪浅析六自由度与测量机差错

根据机械原理，组织具有确认运动时所有必要给定的独立运动参数的数目（亦即为了使组织的方位得以确认，有必要给定的独立的广义坐标的数目），称为组织自由度（degree of freedom of mechanism），其数目常以F表示。假如一个构件组合体的自由度F>0，他就能够成为一个组织，即表明各构件间可有相对运动；假如F-0，则它将是一个结构（structure），即已退化为一个构件。

空间组织自由度

一个杆件（刚体），在空间上完全没有束缚，那么它能够在3个正交方向上平动，还能够以三个正交方向为轴进行转动，那么就有6个自由度，方位坐标X，Y，Z和三个姿态角：滚转角（roll），俯仰角（pitch），偏摆角（yaw）。

直线运动的差错直线导轨（以X轴为例）的机械设计约束了除X轴以外的5个自由度，保留了沿X轴的自由度，所以直线导轨理论上只要沿X轴的运动，可是因为工件制造和装调的缺陷，不可避免的引入了六个自由度的运动差错。其中包含运动方向上的定位差错（X’），笔直运动方向上的两个直线度差错（Y’，Z’），绕X轴的滚转角差错，绕Y轴的俯仰角差错，绕Z轴的偏摆角差错。共有六项差错。

三坐标测量机的21项差错

以基本三轴三坐标测量机为例，三个直线运动轴，每个轴有六项差错，共有18项差错。此外还有三个直线轴间的三个笔直度差错。共计21项差错。关于三坐标测量机和三轴加工中心，21项差错详细为：X、Y，Z三个方向的方位度；沿X、Y，Z三个方向运动时的六个直线（3x2）；沿X、Y，Z三个方向运动时自转、俯仰、方向九个角摆；X、Y、Z各轴间三个笔直度；