三次元校正（三坐标测量机校准）需结合高精度标准器具、专业检测设备及严格技术流程，以确保测量精度符合国际标准（如ISO 10360系列）。以下是具体设备与技术要点：
一、核心校准设备
标准量具
步距规：用于线性轴校准，精度高于被校准仪器，提供已知精确间距的基准面，通过测量各基准面间距计算误差。
量块：83块组（尺寸1-100mm，精度0级），验证长度测量误差，需安装于专用支架并调整支撑点至0.2113L位置（L为量块长度）。
高精度水平仪（分辨率0.005mm/m）：校准设备垂直度，确保测量坐标系与标准坐标系一致。
专业检测仪器
激光干涉仪：
测量轴定位精度（线性误差≤1μm/m）、直线度（≤0.5μm/100mm）。
可扩展测量小角度、平面度、速度等参数，适用于大型设备校准。
球杆仪（如API R-200）：检测机床几何精度（圆度、垂直度）。
光栅尺读数头检测仪：检测光栅信号强度（输出电压1Vpp±10%）。
基准球与测头校准工具
标准球（直径10/25/50mm，精度±0.5μm）：用于测头校准，材质为硬质合金钢或陶瓷，需保持表面清洁无损伤。
测针校准块：验证测头安装角度与长度参数的准确性，避免测量误差。
二、关键技术流程
环境控制
温湿度：温度恒定在20℃±2℃，湿度控制在35%-65%，避免部件热胀冷缩影响精度。
电磁屏蔽：远离震动源和电磁干扰设备，确保测量环境稳定性。
机械系统校准
导轨与丝杠润滑：使用导轨油（ISO VG 32）和丝杆润滑脂（锂基脂NLGI 2级），每运行50小时涂抹一次。
滑块安装精度：确保滑块与导轨平行度≤5μm，使用专用工装固定。
测头系统校准
探头标定：
测量速度需与实际测量一致，观察校准结果重复性。
清洁标准球和测针，重复校正2-3次，确保形状误差在允许范围内。
多角度验证：
标定所有探头角度后，用球函数测量标准球，观察球体中心坐标变化（正常偏差≤2μm）。
检查探头、加长杆、触针是否安装牢固，避免松动导致误差。
坐标系统校准
基准点设定：选择高稳定性特征点（如标准球中心）作为基准。
坐标系对齐：通过参考球或参考块确保测量仪坐标系与标准坐标系一致。
误差补偿与验证
数据分析：对比测量读数与标准尺寸，计算各轴误差值，利用校准程序调整线性参数。
重复性验证：使用标准零件或步距规多次测量，确认校准后精度达标（如重复性≤1μm）。
三、校准标准与规范
ISO 10360系列：定义校准程序、方法及报告要求，涵盖激光跟踪仪、坐标测量机等设备的性能测试。
ISO 15530系列：提供性能验证、定期检查和校准频率指南，确保长期稳定性。
校准报告：记录校准时间、环境条件、标准器具信息及校准结果，实现可追溯性。
四、操作注意事项
工具校准：扭矩扳手、水平仪等需每年送计量机构检定，保留校准证书。
防静电操作：维修电路板前触摸接地金属释放静电，避免直接接触芯片引脚。
备件管理：对光栅尺、测头等关键部件建立更换记录，追踪使用寿命（如光栅尺寿命8-10年）。
