机床在线测量技术大体分为-取原点和测量两种，在取原点上技术最为新颖以及实现难度大，在此以NX为例简单讲解新的探测技术，只有丰富的想象，开创性的思路，大胆的实验，后处理从不可能变为可能，从想象到实现！

思路全部源于生产一线，只有这样才能解决当下问题，不断提升。

1：空间多点平面拟合

 作者在研究此技术时，深受铸件取基准以及不规则零件的折磨，思路转换之间想到多点拟合平面，由于铸件有不规则性，三点基本不可能确定空间角度，必须做到一个平均值，这时测量工件表面N个点，用最小二乘法拟合空间平面，使得之间误差的平方和为最小，在此基准面确定。

也可以分析此数据，算出平面度。

2：空间多点直线拟合

  此技术完全不受机床自带循环约束，以海德汉系统为例，当A或者B有角度时，不可以摆正操作，空间直线的拟合技术将脱离系统的约束，基于空间3D点测量出来的数据，五轴测量，法向测量，经过分析投影到机床坐标系，计算直线向量与机床X轴向量或者Y轴向量的夹角，写入坐标系。以此摆正工件。

例如下图，上面时毛坯，下面是基准，摆角度测量空间点，计算夹角摆正。倒扣面，两个半圆孔摆正，一圆一方摆正，不规则面都是可以实现。

3：空间圆柱孔多点的拟合

当加工深孔时候，上下会存在一定的锥度，此时探针过短，无法直接测量或者倒扣孔有要求，都会使得测量有一定的困难，这时候空间圆技术对此问题迎刃而解，就像3+2一样，摆一个适当的角度测量，回传数据进行分析计算，基于最小二乘拟合最佳圆，就可以知道孔的大小， 如果以此设置工件零件，解决铸件取原点困难，反复验证时间效率问题。

最小二乘法拟合圆测试算法

已知空间5个点

圆半径 53.8616

X中心 -0.4066

Y中心 0.70649

最大误差 0.65

以此为理论基础，编写后处理以及宏程序，经作者的不断验证与实践，结果安全可靠。

关键在于校准探头以及回转中心，所有的数据以此为基础。

4：校准机床以及探针

一般情况下，机床带有测量回转中心，前提时探针长度必须准确，手动标定探针长度，由于受基准块手感的影响，加上旋转中心偏移，探针都会有误差，0.02-0.05不止，以3D点测量球，理论4点可知球心，

直接测量法向点N个，拟合球心坐标，可以准确的评价XY位置以及球半径，其中需要注意的就是探头的中心偏移量，也可以自行校准，也可以写宏程序计算空间点偏移值的空间变换。

也可以用环规校准验证探头半径，基于3D点测量，五轴法向点测量

5：基于3D点校准机床回转中心

用探测球表面N个法向点，球方程算出半径，再利用机床摆动轴回转轴旋转，探测球表面N个法向点，使探针接触点不断发生变化，求出回转中心与摆长使之保持最佳精度。

经研究，这些功能都是可以实现的，集合加工测量再加工于一体的后处理，灵活运用探测，将机床功能最大化，堪比三坐标，而且有三坐标不可比拟的功能，在机测量需考虑变形问题。

配备多探头，星型探针，高级后处理，从而实现无死角的测量

（ 取原点 - 加工 - 测量 - 再加工-测量-打印报告 ）

      只有在做，在想，在研究，在动手，一切都是可以的！

后处理局部程序：

探测点数据：

当机床配备3D软件功能，基于3D点云拟合，机床二次开发实现逆向还原模型，从而实现产品的构思与结果的对比。

                                                                                                                                                                     

                                                                                                                                                                                             安周 2019-7-28