三次元测量机的测量精度和工作效率与测针的校准和选择紧密关联。进行测量工作之前，必须要合理的选择测针,并做好测针校准，因为

测针的测球都有自己的尺寸，而测量零件的不同位置可能是用测球的不同位置去接触零件的。因此，测量的数据中含有测球自己的数值，而测针

校准就是测量测球自己尺寸大小的过程。特别是校准不同长度和位置的测针时，测球校准结果球度误差的大小对测量结果的影响至关重要。

1.测针校准的原理

在测量采样过程中，当测针与被测件表面触碰时，测头系统会有信号显示，作为测量的瞄准信号，进而通知计算机进行数据的采集，以得到

得被测点的坐标值。

此外，由于三坐标测量通过测头系统进行探测，得到的点位坐标值是测球中心的坐标值,为了获得被测工件的实际尺寸，还需加上或减去

测球的动态直径值。进入测头校准程序后,对标准球进行测量，测量 方法与几何元素测量程序中的球的测量方法-样，当采点数量达到要求时，

测量程序会自动对测量点进行计算处理,将处理后的测头校准结果，自动返回到测头校准对话框界面中。在按下回车按键后,校准后的测头数据

将作为修正值用于后续的应用数据处理中。基准后的测头数据包括测头半径及球度误差还有测球中心相对于零号测头中心的坐标值。

2.校准测针时，需注意以下问题:

(1)测前准备:根据工件的测量范围以及需要测量的方向和位置，首先确定所需用的测针组合，包括测针的直径、数量、方向和是否加装接

长杆，尽量不在测量过程中更换测针。

(2)检测校准:测针校准时，应使所选测针在标准球的轴向最大直径处分别接触测量，以提高测针校准的准确度。注意观察校准后测针的直

径和校准时的形状误差，如果有较大变化， 就需要查找原因。需要进行6次以上的校准，观察其校准结果的重复性数据，以统计原理求出标准偏

差进行分析。

(3)重复校准:单个测针位置校准，需要观察测针直径和球度误差，三坐标测针直径应与平时校准相近且重复性好,球度误差也小，多个测

头位置校准时，除要观察以上结果外,还要用校准后的各个位置的测针测量标准球,观察球心坐标值的变化，数值应与示值误差或探测误差相

近。如果变化范围在(1~3)μm之间,就算正常。否则，就要重新检查测头、测座、接长杆、标准球的安装是否稳固、可靠。

(4)测针更换:因为测针长度是测头自动校准的重要参数，如果自动更换校准错误，就会造成测针的非正常碰撞，轻者碰坏测针，则造成

测头(传感器)损坏。测针更换过程中如果测头舱盒偏离原来位置，可以初始化测针架坐标系再重新建立，如果测头太重，失去平衡，可以在测头

的相反方向尝试加配重块来解决。

(5)标准球直径:标准球具有极好的圆度误差，校准过程中以该直径值作为标准。一定要 正确输入标准球的理论直径。根据前面测针校准的

原理可以看出标准球理论直径数值将直接影响测针校准的球度误差，必须使软件得到三次元测量机测球的“等效直径, 自动进行测球半径的补偿。