Abstract：The machining parts of external cone and inner cone is measured and analyzed through threecoordinate measuring machine. It can provide the angle’s accurate numerical value which some common measuring tools can’t measure. Using the uncertainty evaluation standard formula, it calculates the three coordinate measuring angle analysis of the uncertainty. Through the advanced technology of threecoordinate measuring machine, it changes the measuring method of modern common measuring tools, and improves measurement accuracy that common measuring tools can’t reach. It provides a new measurement method for high precision measurement. Key words：three-coordinate measuring machine; universal angle ruler; uncertainty evaluation
图 1 绝对坐标系和相对坐标系
图 2 外角度零件
图 3 内角度零件
以想确定一条线必须收集两个以上的点，收集的点越多， 这条直线越精确，测量结果越准确。第二步：就要用收 集的点确定一条直线。以这条直线为基础，用同样的方 法测量出零件尺寸的另一条直线。这两条直线是机加零 件的最大边，也是零件的测量线。第三步：利用得出的 两条直线进行求和处理，用三坐标测量仪进行内部分析 求得出数值。得出结果（角度 C=73.9624）如三坐标仪 器示意图，图 4 所示。
5 结论
通过三坐标测量仪我们准确测量出零件内角 74°±30′的数值。通过对三坐标测量角度的不确定度 评定的计算，得到更精准的数值。而对于通用量具无法 准确测量的内角，但通过三坐标测量仪能准确地测量出 来。这为通用量具的测量提供了一个准确的测量方法， 解决了一个内角测量问题。
参考文献
[1] 国家质量监督检验检疫总局计量司组编 . 计量检测人员培训教材 . 长 度计量 3[M]. 中国计量出版社 , 2007. [2] 庚以滦 . 通用量具及检具 [M]. 北京：中国计量出版社 ,1998. [3] 梁荣茗 . 三坐标测量机的设计使用维修及检定 [M]. 北京：中国计量 出版社 , 2010.
引言
长度计量在我国具有悠久的历史。早在三千多年前 的商朝已有象牙制成的尺。公元前 221 年秦始皇统一度 量衡制度，建立了包括长度在内的计量基准。公元 9 年， 已有金属制成的卡尺，用于测量车轮直径、板厚和槽深 [1,2]。随着生产力的发展，尤其是制造业的发展，长度计 量得到迅速的发展。在现代精密机械零件的设计当中， 更需要精密的测量手段。在通用量具测量过程中，有时 量具达不到机械零件要求的精度，甚至有时无法测量机 械零件。所以我们要借助先进的三坐标测量仪对机械零 件的数值进行准确、精确的测量 [3]。再精密的仪器也存 在测量误差，对被测量值的不能完全肯定。反过来，也 表明该结果的可信赖程度，它是测量结果质量的指标。
参考文献
[1] 张利，齐晓军，付国庆 . 卫星运输振动响应分析 [J]. 航天器环境工程， 2009.12:55-61. [2] 陆兆峰 . 车辆对路面作用的力学行为研究 [D]. 长安大学，2005.5 . [3] 李小刚 . 运输包装系统随机振动频域分析 [J]. 包装工程，2012.08：5054. [4]GB/T 7031-2005, 机械振动道路路面谱测量数据报告 [S]. [5] 夏俊忠，马宗坡，白云川等 . 路面不平度激励模型研究现状 [J]. 噪声与 振动控制，2012.10(5). [6] 路永婕 . 重载汽车与路面相互作用动力学研究 [D]. 北京交通大学， 2010.10. [7] 徐海亮 . 车辆 - 道路耦合系统随机振动研究 [D]. 同济大学土木工程学院， 2008.10.
（4）
R——极差 C——极差系数。查表得：C=2.06 3.2 B 类不确定度评定 根据三坐标测量仪生产厂提供的技术说明可知：长 度精度 MPEe ≤ 2.1+L/350 (μm)。根据要求确定区间半 宽度：a=2.1。假设为非正态分布时，根据要求查表得到： K= 6 。计算 B 类标准不确定度计算结果如下：
Uncertainty Analysis and Measuring Angle Based on Three-coordinate Measuring Machine
FAN Shuang1，AI Zhao-chun2 （1.The forty-ninth China Electronics Technology Group Institute, Harbin 150001； 2.Defense science, technology and industry 2311 secondary metering station, Harbin 150030）
（上接 28 页） 小条件的测试步骤；
4）嗅闻温度选择方便操作的室温； 5）由 3 名以上筛选、培训、考核及周期考核通过的 气味评价员评价样品气味性等级，并计算其算数平均值， 修约为最终结果。 同时，笔者也希望能尽早出台一份适合我国国情的 气味性检测国家标准，以规范汽车市场，保护消费者合 法权益。
35 2014 年 04 月·环境技术
（7） 3.4 扩展不确定度的评定 扩展不确定度 U 由合成标准不确定度 uC 乘上包含因 子 k。本文我们 k 值取为：k=2。计算结果如下：
（8） 被测量 Y 的值以较高的包含概率落在区间 [y-U， y+U] 内。Y 是被测量 Y 的估计值。所以我们得到被测量 Y 的估值如下所示：
33 2014 年 04 月·环境技术
不确定度愈小，所述结果与被测量的真值愈接近，质量 越高，水平越高，其使用价值越高；不确定度越大，测 量结果的质量越低，水平越低，其使用价值也越低 。 [4,5] 在机械零件设计的过程中，角度是一个重要的物理量。 在国际单位制中，平面角的单位弧度和立体角的单位球 面度是仅有两个辅助单位 [6,7]。角度计量是长度计量的重 要组成部分 , 在机械制造、天文测量、大地测量和建筑 工程等领域被广泛应用。
(i=73.9624，73.9718，74.0096，73.9885)。计算被测量的
最佳估计值 -x。计算结果如下：
/ / X =
1 n
n
xi =
1 4
n
xi =
73.9831
i= 1
i= 1
（2）
单个测得值 xk 计算实验标准偏差 s(xk)。计算结果如
下：
（3）
A 类不确定度 uA(-x) 的自由度为实验标准偏差 s(xk) 的 自由度。被测量估计值的标准不确定度如下计算结果所 示：
E 环境适应性和可靠性 nvironmental Adaptability &Reliability
基于三坐标测量仪测量角度及不确定度分析
范 爽 1，艾兆春 2 （ 1. 中国电子科技集团第四十九研究所，哈尔滨 150001； 2. 国防科技工业 2311 二级计量站，哈尔滨 150030）
摘要：通过三坐标测量仪对机械加工零件的外锥和内锥进行测量分析。对一些通用量具无法测量的角度提供准确的数值。
图 4 三坐标仪器示意图
34 Environmental Technology· April 2014
E 环境适应性和可靠性 nvironmental Adaptability &Reliability
3 三坐标测量仪测角度的测量不确定度评定
3.1 A 类不确定度评定
根据 2.3 的方法，独立测量四次角度得出数值：xi
1 角度的基本单位
1.1 六十进制 据说六十进制起源于巴比伦，而平面角的六十进制 单位是我国选定的单位。其单位有度、分、秒。下面是
E 环境适应性和可靠性 nvironmental Adaptability &Reliability
2×3.14159rad
1°= 0.01745329（rad）
利用不确定度评定标准公式计算出三坐标测量角度的不确定度分析。经过三坐标测量仪的先进技术改变现代通用量具
的测量方法，提高通用量具无法达到的高精度测量时代，为高精度测量提供了一种新的测量手段。
关键词：三坐标测量仪；万能角度尺；不确定度评定
中图分类号：TH711
文献标识码：A
文章编号：1004-7204（2014）02-0033-03
（1）
rad 在公式中表示平面角单位名称。
1.2 角度的检具
在机械零件检测的过程当中，一般检验角度的量具
包括：游标万能角度尺、直角尺、刀口尺等。在高精度
角度检测当中，一般检验仪器有：三坐标测量仪、投影仪、
高倍显微镜仪器等。
2 三坐标测量仪的检测过程
2.1 三坐标测量仪的基本概念 三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能 够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器， 又称为三坐标测量机或三坐标量床。我们把一个机械零 件放到它的测量范围内，它能精准地测量出机械零件三 个坐标方向的数值，依据坐标系构成的顺序可分为相对 坐标系和绝对坐标系。所谓绝对坐标系就是机械坐标系， 是仪器自身的坐标系，不可以改变数值。相对坐标系是 对绝对坐标系的一个位移，这个位移可以决定被测量件 的距离，这个数值可以改变。绝对坐标系和相对坐标系 如图 1 所示。 2.2 外角与内角 在一般机械加工零件中，角度分为：外角和内角。 本文我们用轴承零件说明问题。外角一般可以用万能角 度尺进行直接测量，也可以通过三坐标测量仪进行测量。 而对于内角来说用万能角度尺就不太科学了。万能角度 尺无法准确的测量出内角的数值，万能角度尺和轴承类 内角度产生一定的干涉。所以我们借助三坐标测量仪测 量内角就游刃有余了。下面是外角度零件和内角度零件 的示意图。如图 2、图 3 所示。 2.3 三坐标测量仪测量角度 下面我们用内角度 74°±30′为例，用三坐标测量 仪进行测量。光线的选择为 B50、DF20、BF40。第一步： 收集零件的点。我们都知道两点可以确定一条直线，所