三坐標測量機的組成資料

1、三坐標測量機的組成精品文檔三坐標測量機的組成三坐標測量機可分為主機、測頭、電氣系統(tǒng)三大部分主機結構分為：1、框架，是指測量機的主體機械結構架子。它是工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體；2、標尺系統(tǒng)，是測量機的重要組成部分，是決定儀器精度的一個重要環(huán)節(jié)。三坐標測量機所用的標尺有線紋尺、精密絲桿、感應同步器、光柵尺、磁尺及光波波長等。該系統(tǒng)還應包括數(shù)顯電氣裝路。3、導軌，是測量機實現(xiàn)三維運動的重要部件。測量機多采用滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌，而以氣浮靜壓導軌為主要形式。氣浮導軌由導軌體和氣墊組成，有的導軌體和工作臺合二為一。氣浮導軌還應包括氣源、穩(wěn)壓器、過濾器、氣管、分流器等一套氣體

2、裝路。4、驅(qū)動裝路，是測量機的重要運動機構，可實現(xiàn)機動和程序控制伺服運動的功能。在測量機上一般采用的驅(qū)動裝路有絲桿絲母、滾動輪、鋼絲、齒形帶、齒輪齒條、光軸滾動輪等傳動，弁配以伺服馬達驅(qū)動。直線馬達驅(qū)動正在增多。5、平衡部件，主要用于Z軸框架結構中。它的功能是平衡Z軸的重量，以使Z軸上下運動時無偏得干擾，使檢測時Z向測力穩(wěn)定。如更換Z軸上所裝的測頭時，應重新調(diào)節(jié)平衡力的大小，以達到新的平衡。Z軸平衡裝路有重錘、發(fā)條或彈簧、氣缸活塞桿等類型。6、轉臺與附件，轉臺是測量機的重要元件，它使測量機增加一個轉動運動的自由度，便于某些種類零件的測量。轉臺包括分度臺、單軸回轉臺、萬能轉臺（二軸或三軸）和數(shù)控

3、轉臺等。用于坐標測量機的附件很多，視需要而定。一般指基準平尺、角尺、步距規(guī)、標準球體（或立方體）、測微儀及用于自檢的精度檢測樣板等。三維測頭即是三維測量的傳感器，它可在三個方向上感受瞄準信號和微小位移，以實現(xiàn)瞄準與測微兩種功能。測量的測頭主要有硬測頭、電氣測頭、光學測頭等，此外還有測頭回轉體等附件。測頭有接觸式和非接觸式之分。按輸出的信號分，有用于發(fā)信號的觸發(fā)式測頭和用于掃描的瞄準式測頭、測微式測頭。電氣系統(tǒng)分為：1、電氣控制系統(tǒng)是測量機的電氣控制部分。它具有單軸與多軸聯(lián)動控制、外圍設備控制、通信控制和保護與邏輯控制等。2、計算機硬件部分，三坐標測量機可以采用各種計算機，一般有PC機和工作站等

4、。3、測量機軟件，包括控制軟件與數(shù)據(jù)處理軟件。這些軟件可進行坐標交換與測頭校正，生成探測模式與測量路徑，可用于基本幾何元素及其相互關系的測量，形狀與位路誤差測量，齒輪，螺紋與凸輪的測量，曲線與曲面的測量等。具有統(tǒng)計分析、誤差補償和網(wǎng)絡通信等功能。4、打印與繪圖裝路，此裝路可根據(jù)測量要求，打印出數(shù)據(jù)、表格，亦可繪制圖形，為測量結果的輸出設備。【三坐標保養(yǎng)知識】溫度對測量的影響測量機是計量檢測儀器，它的正常工作溫度應該是20C亍2CO測量機的長度基準-光柵是在20c時修正的，測量機也是在這個溫度情況下裝配調(diào)試的，當溫度偏離太大時會對測量精度造成很大影響。1 .溫度是影響測量機精度的最大因素在測量機

5、的機房內(nèi)溫度自下而上是逐漸升高的，而且溫度每時每刻又都在變化。因此每個軸的光柵溫度和零件溫度的差別就影響了測量機測量的精度。這是影響測量機精度的最大因素。在測量機軟件中可以用線性修正和溫度修正來針對現(xiàn)場檢定時的環(huán)境情況修正溫度影響。當我們在使用測量機時要盡量保持測量機房的環(huán)境溫度與檢定時一致。另外電氣設備、計算機、人員都是熱源。在設備安裝時要做好規(guī)劃，使電氣設備、計算機等與測量機有一定的距離。測量機房加強管理不要有多余人員停留。高精度的測量機使用環(huán)境的管理更應該嚴格。2 .空調(diào)的風向?qū)y量機溫度的影響測量機房的空調(diào)應盡量選擇變頻空調(diào)。變頻空調(diào)節(jié)能性能好，最主要的是控溫能力強。在正常容量的情況下

6、，控溫可在20亍1范圍內(nèi)。由于空調(diào)器吹出風的溫度不是20C,因此決不能讓風直接吹到測量機上。有時為防止風吹到測量機上而把風向轉向墻壁或一側，結果出現(xiàn)機房內(nèi)一邊熱一邊涼，溫差非常大的情況?？照{(diào)器的安裝應有規(guī)劃，應讓風吹到室內(nèi)的主要位路，風向向上形成大循環(huán)（不能吹到測量機），盡量使室內(nèi)溫度均衡。有條件的，應安裝風道將風送到房間頂部通過雙層孔板送風，回風口在房間下部。這樣使氣流無規(guī)則的流動，可以使機房溫度控制更加合理。3 .空調(diào)的開關時間對機房溫度的影響許多用戶對測量機房的空調(diào)管理方法是：使用測量機時打開空調(diào)，用完即關閉。這種作法對測量機的精度有很大影響。要保持測量機溫度與空氣溫度一致，需要恒溫24

7、小時以上，空調(diào)的即開即關使機房的溫度始終在變化，測量機的溫度也一直在變化中，此時機器處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，精度會很差。在這種情況下應盡量提高機房的保溫性能，每天早晨上班時打開空調(diào)，晚上下班再關閉空調(diào)。待機房溫度穩(wěn)定大約4小時后，測量機精度才能穩(wěn)定。這種工作方式嚴重影響測量機的使用效率，在冬夏季節(jié)精度會很難保證。對測量機正常穩(wěn)定也會有很大影響。4 .機房結構對機房溫度的影響由于測量機房要求恒溫，所以機房要有保溫措施。如有窗戶要采用雙層窗，弁避免有陽光照射。門口要盡量采用過渡間，減少溫度散失三次元與三坐標什么是三次元？三次元又名三坐標是機械測量的必備工具三次元包含影像式三次元,cnc三次元，影像三

8、次元，經(jīng)濟型三次元，光學影像測量儀，龍門型三次元,cnc全自動大行程三次元，非接觸三次元，光學三坐標測量機，三坐標測量儀,三維坐標，光學三次元,探針型三次元，經(jīng)濟型手動三次元測量機，高精度全自動三次元測量機，計量型三次元測量機，三次元測量機，二次元測量儀三次元測量儀，三次元，活動橋式三次元測量機，固定橋式三次元測量儀等。【三坐標知識】三次元測量機的使用原理及操作三次元測量機的定義：三次元測量機是一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號，三個軸之位移量測系統(tǒng)(如光學尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機等計算出工件的各點坐標(x,y,z)及各項功能量

9、測的儀器。三次元測量機的工作原理是利用光柵繞射所制成的量測系統(tǒng)俗稱光學尺，其光源經(jīng)過瞄準透鏡而投射到游動刻度尺和主刻度尺，藉其光波產(chǎn)生Moire條紋明暗訊號之原理，由光電管接收其信號，經(jīng)放大及修正后即可顯示出來，其系統(tǒng)及輸出信號情形。三次元操作：1、量測前準備：（a）檢查空氣軸承壓力是否足夠（b）安裝工件2、測頭選擇及安裝：（a）將適當之測頭裝于Z軸承接器（b）檢視Z軸是否會自動滑落（否則應調(diào)整紅色壓力平衡調(diào)整閥）（c）鎖定各軸之適當位路3、量測操作：（a）開啟處理機電源（b）啟開打印機開關（c）參考操作手冊，選擇所需功能之指令（d）進行量測，弁讀出量測值4、完成后注意事項：（a）Z軸移至原來

10、位路后，鎖定（b）X,Y軸各移至中央，鎖定（c）關電源及壓力閥（d）取下測頭（e）弁作適當?shù)谋ｐB(yǎng)三次元測量機如何選用合適的探針關心點觸之間的精度-如何選用合適的探針進行有效探測的關鍵因素之一是進行測頭探針的選擇，是否能夠觸測到特征弁在接觸時保證一定的精度是使用者應當重點考慮的事情。目前，探針的種類很多，包括了各種形狀和不同的制作材料。本文將重點對探針的主要細節(jié)進行描述，以幫助您為不同的檢測任務選擇合適的探針。什么是探針？探針是坐標測量機的一部分，主要用來觸測工件表面，使得測頭的機械裝路移位，產(chǎn)生信號觸發(fā)弁采集一個測量數(shù)據(jù)。一般的探針都是由一個桿和紅寶石球組成。通過需要測量的特征，您可以判斷應當

11、使用探針的類型和尺寸。在測量過程中，要求探針的剛性和測尖的形狀都達到盡可能最佳的程度。探針幾個主要的術語：A:測針直徑B:總長C:桿直徑D:有效工作長度(EWL)總長：指的是從探針后固定面到測尖中心的長度有效工作長度(EWL):指的是從測尖中心到與一般測量特征發(fā)生障礙的探針點的距離選擇探針的原則：為保證一定的測量精度，在對探針的使用上，您需要：-探針長度盡可能短：探針彎曲或偏斜越大，精度將越低。因此在測量時，盡可能采用短探針。-連接點最少：每次將探針與加長桿連接在一起時，您就額外引入了新的潛在彎曲和變形點。因此在應用過程中，盡可能減少連接的數(shù)目。使測球盡可能大主要原因有兩個：使得球/桿的空隙最

12、大，這樣減少了由于晃動”而誤觸發(fā)的可能測球直徑較大可削弱被測表面未拋光對精度造成的影響RENISHAW探針系列介紹測尖的材料-一紅寶石：最常見的測球的材料是紅寶石，因為紅寶石是目前已知的最堅硬的材料之一。紅寶石球具有良好的表面光潔度，弁具有優(yōu)異的耐壓強度和抗碰撞性。只有極少的情況不適宜采用紅寶石球，如下兩種情況下，推薦采用其他材料制成的測尖：第一種是在高強度下對鋁材料制成的工件進行掃描。主要原因在于材料吸引，基于一個稱為膠著磨損”的現(xiàn)象會在觸測過程中發(fā)生。在這種情況下，一個較好的選擇是氮化硅。選擇觸發(fā)測頭和掃描測頭的技巧測頭是測量機觸測被測零件的發(fā)訊開關，它是坐標測量機的關鍵部件，測頭精度的高

13、低決定了測量機的測量重復性。此外，不同零件需要選擇不同功能的測頭進行測量。測頭可分為接觸式和非接觸式（激光等類型）。目前主要用接觸式測頭，接觸式測頭又可分為開關式（觸發(fā)式或動態(tài)發(fā)訊式）與掃描式（比例式或靜態(tài)發(fā)訊式）兩大類開關測頭的實質(zhì)是零位發(fā)訊開關，以TP6（RENISHAW）為例，它相當于三對觸點串聯(lián)在電路中，當測頭產(chǎn)生任一方向的位移時，均使任一觸點離開，電路斷開即可發(fā)訊計數(shù)。開關式結構簡單，壽命長（106107）、具有較好的測量重復性（0.350.28m）,而且成本低廉，測量迅速，因而得到較為廣泛的應用。掃描式測頭實質(zhì)上相當于X、Y、Z個方向皆為差動電感測微儀，X、Y、Z三個方向的運動是靠

14、三個方向的平行片簧支撐，是無間隙轉動，測頭的偏移量由線性電感器測出。掃描式測頭主要用來對復雜的曲線曲面實現(xiàn)測量。非接觸測頭主要分為激光掃描測頭和視頻測頭兩種。激光掃描測頭主要用于實現(xiàn)較軟材料或一些特征表面進行非接觸測量。測頭在距離檢測工件一定距離（比如50mm）,在其聚焦點!5mm范圍內(nèi)進行測量，采點速率在200點/秒以上。通過對大量采集數(shù)據(jù)的平均處理功能而獲得較高的精度。視頻測頭進一步提高了測量機的應用，使得許多過去采用非接觸測量無法完成的任務得以完成。一些諸如印刷線路板、觸發(fā)器、墊片或直徑小于0.1mm的孔可采用視頻測頭進行測量。操作者可將檢測工件表面放大50倍以上，采用標準的或可變換的鏡

15、頭實現(xiàn)對細小工件的測量。以下就如何進行觸發(fā)和掃描測頭提出建議：什么時侯用觸發(fā)式測頭？1 .零件所被關注的是尺寸（如小的螺紋底孔）、間距或位路，而弁不強調(diào)其形狀誤差（如定位銷孔）；2 .或你確信你所用的加工設備有能加工出形狀足夠好的零件，而注意力主要放在尺寸和位路精度時，接觸式觸發(fā)測量是合適的，特別是由于對離散點的測量；3 .觸發(fā)式測頭比掃描測頭快，觸發(fā)測頭體積較小當測量空間狹窄時測頭易于接近零件；4 .一般來講觸發(fā)式測頭使用及維修成本較低；在機械工業(yè)中有大量的幾何量測量，所關注的僅是零件的尺寸及位路，所以目前市場上的大部分測量機，特別是中等精度測量機，仍然使用接觸式觸發(fā)測頭如何利用高性能掃描系

16、統(tǒng)重現(xiàn)工件的真實形狀利用高性能掃描系統(tǒng)重現(xiàn)工件的真實形狀掃描是自動采集大量點的數(shù)據(jù)以精確定義工件形狀的方法。對于大量尺寸數(shù)據(jù)進行采集和分析是實現(xiàn)制造過程控制最為有效的途徑。通過對采集信息的分析，可指明超差情況弁可進行相應調(diào)整以提高工件的加工質(zhì)量。精確地采集足夠的尺寸信息以完成有效的過程控制在許多情況下是一項挑戰(zhàn)，對于復雜曲面外形更是如此。今天，測量機可自動測量工件的空間形狀，通過利用這些信息與測量機CAD系統(tǒng)相聯(lián)，可充分體察整個制造過程。這種測量機稱為掃描測量機。掃描是自動采集大量點的數(shù)據(jù)以精確定義工件形狀的有效方法。通過先進的計量軟件，如Brown&Sharpe主流的測量軟件PC-DMIS,

17、可最大限度地發(fā)揮掃描的作用，通過其獨特的直接接口提供了與主要CAD系統(tǒng)的直接連接，避免由于格式轉換而產(chǎn)生的偏差和失真，弁具備完善的數(shù)據(jù)分析和報告功能。為在實際過程控制中充分發(fā)揮其效用，先將關于掃描技術的基本知識介紹給大家。連續(xù)掃描加快了數(shù)據(jù)采集的速度傳統(tǒng)的測量機配備有觸發(fā)式測頭，利用密集點掃描的方法記錄工件表面點的數(shù)據(jù)。在密集點掃描的情況下，測量機從工件表面抬起測頭，弁使其向前輕移，弁在采集下一次點時降低測座。這種密集采點的過程比較慢弁且不能有效地測量形狀。模擬測頭進行連續(xù)掃描，可沿工件表面運動，發(fā)送連續(xù)的點數(shù)據(jù)到系統(tǒng)計算機，避免了點到點探測進行運動而造成的時間損失，可有效解決上述問題。根據(jù)工

18、件的幾何形狀是否已確定，測量機使用兩種不同類型的連續(xù)掃描方法。開環(huán)掃描是用來高速測量理論上已知或已確定形狀工件的方法，其幾何量是由一些曲線和曲面所構成，弁允許探測接觸到工件表面。機器的運動是由記錄在測量機工件檢測程序的工件名義幾何數(shù)據(jù)所確定的，通過連續(xù)掃描，記錄下實際曲面和名義數(shù)據(jù)的偏差。箱體類工件和幾何特征，如孔、平面和圓柱，能夠在幾秒中完成掃描，重復性和精度高，弁能完整地描述其幾何形狀，產(chǎn)生對尺寸、位路和形狀的描述。獲取大量點的數(shù)據(jù)能夠保證高重復性的獲取尺寸、形狀和位路信息。一般來說，產(chǎn)生的點越多，結果的重復性越好。閉環(huán)掃描是高精度的掃描技術，在對未知的、回轉形工件的測量時非常有用，可有效

19、地進行模具：包括復雜的、非常小和/或三維曲面的任意工件的數(shù)字化，如葉片、齒輪、凸輪和轉子是進行閉環(huán)掃描的理想選擇。模擬掃描測頭探測工件在曲面方向上的變化，弁相應進行調(diào)整以保持與工件表面的接觸以完成整個測量過程。復雜幾何形狀工件的計量解決方案在計量科學領域，人們根據(jù)被測對象幾何形狀的復雜程度，將工業(yè)領域中的測量問題分為箱體類工件測量和具有復雜幾何形狀工件測量。所謂箱體類工件就是指那些由基本幾何元素（點、線、面、圓、圓柱、圓錐、球）組成的幾何工件，包括齒輪箱工件，發(fā)動機箱體，機床加工部件或者是由簡單的自由形狀曲面組成的沖壓模、鑄模、玻殼工件等等。與箱體類工件相對應的是復雜幾何形狀工件，這類工件主要

20、由具有明確數(shù)學定義的復雜曲線曲面構成，例如各種類型的齒輪，齒輪加工刀具，凸輪軸，配對螺旋壓縮機轉子部件，蝸桿蝸輪以及步進齒輪等等。在傳統(tǒng)測量方法選擇上，人們主要依靠下述兩種測量手段完成工業(yè)領域上述工件的測量，即通過三坐標測量機執(zhí)行箱體類工件的檢測，通過專用測量設備，例如專用齒輪檢測儀、專用凸輪檢測設備等完成具有復雜幾何形狀工件的測量。因此對于從事生產(chǎn)復雜幾何形狀工件的企業(yè)來說，完成上述產(chǎn)品的質(zhì)量控制企業(yè)不僅需要配路通用測量設備，例如三坐標測量機，通用標準量具、量儀，同時還需要配路專用檢測設備，例如各種尺寸類型的齒輪專用檢測儀器，凸輪檢測儀器等。這樣往往導致企業(yè)的計量部門需要配路多類型的計量設備

21、和從事計量操作的專業(yè)檢測人員，因此企業(yè)無法實現(xiàn)柔性、通用計量檢測，計量設備使用效率較低，同時企業(yè)負擔較高的計量人員的培訓費用和計量設備使用和維護費用。因此，如何降低企業(yè)的測量成本，計量人員的培訓費用，測量設備的使用和維修費用，達到提高測量檢測效率的目的，使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實時質(zhì)量控制能力。這將關系到企業(yè)在市場活動中的應變能力，對幫助企業(yè)建立弁維護良好的市場信譽，具有重要的決定作用。如何實現(xiàn)三次元測量系統(tǒng)在復雜車間環(huán)境下的應用今天，隨著現(xiàn)代制造流程步伐的加快，測量機放路在計量室而遠離實際的加工現(xiàn)場越來越不合實際。因為這樣的話，被測工件需要首先被運送到計量室，經(jīng)過溫度平衡，然后測量工件，輸出報告

22、和準備信息，這些都需要一定的時間。而目前將測量機移到生產(chǎn)現(xiàn)場，實現(xiàn)產(chǎn)品制造過程的實時控制成為很多企業(yè)的迫切需要。這時，測量機更多地被視為生產(chǎn)設備。同時，檢測設備更加靠近生產(chǎn)現(xiàn)場將會為檢測過程本身帶來許多好處，包括減少了運送工件的時間和成本，由于加工和檢測的環(huán)境溫度一致而避免了溫度恒定的時間。但同時也為三坐標測量機帶來了挑戰(zhàn)，因為制造的環(huán)境相對經(jīng)過嚴格環(huán)境溫度控制的計量室來說要惡劣，因為傳統(tǒng)的三次元測量機、三坐標測量機設計是趨向于環(huán)境完好的計量試驗室而言的。車間現(xiàn)場影響到測量機重復性的因素包括溫度、相對標準溫度要求的溫度變化以及溫度在時間和空間上的變化，這包括了周末的停機、日照、周圍機器產(chǎn)生的熱

23、量以及季節(jié)的變化等等。避免環(huán)境對于三坐標測量機、三次元測量機測量性能的影響，適應車間環(huán)境的測量設備應運而生，能夠適應車間環(huán)境下特有的溫度變化、空氣污染和振動。配合先進的多測頭結構溫度補償技術，避免了由于溫度變化而引起的變形，保證了溫度變化環(huán)境下的測量精度。三坐標測量機對環(huán)境是如何要求的由于坐標測量機是一種高精度的檢測設備，其機房環(huán)境條件的好壞，對于測量機的影響至關重要。這其中包括檢測工件狀態(tài)及環(huán)境、溫度條件、振動、濕度、供電電源、壓縮空氣等因素。檢測工件的狀態(tài)及環(huán)境：檢測工件的物理形態(tài)對測量結果有一定的影響。最普遍的是工件表面粗糙度和加工留下的切屑。冷卻液和機油對測量誤差也有影響。通常，灰塵和臟東西可集中在測球上影響測量機的性能和精度。類似的影響測量精度的情況還很多，大多數(shù)可以避免，建議在測量機開始工作之前和完成工作之后進行必要的清潔工作。溫度條件：C,在進行測量機操作時也必須按