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功能原理
簡單地說,三坐標(biāo)測量機就是在三個相互垂直的方向上有導(dǎo)向機構(gòu)、測長元件、數(shù)顯裝置,有一個能夠放置工件的工作臺(大型和巨型不一定有),測頭可以以手動或機動方式輕快地移動到被測點上,由讀數(shù)設(shè)備和數(shù)顯裝置把被測點的坐標(biāo)值顯示出來的一種測量設(shè)備。顯然這是簡單、原始的測量機。有了這種測量機后,在測量容積里任意一點的坐標(biāo)值都可通過讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置顯示出來。測量機的采點發(fā)訊裝置是測頭,在沿X,Y,Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數(shù)頭。其測量過程就是當(dāng)測頭接觸工件并發(fā)出采點信號時,由控制系統(tǒng)去采集當(dāng)前機床三軸坐標(biāo)相對于機床原點的坐標(biāo)值,再由計算機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行處理。

閉線掃描(Closed Linear Scan)
閉線掃描方式允許掃描內(nèi)表面或外表面,它只需“起點”和“方向點”兩個值(PC DMIS程序?qū)⑵瘘c也作為終點)。
(1)數(shù)據(jù)輸入操作
雙擊邊界點“1”,在編輯對話框中輸入位置;雙擊方向點“D”,輸入坐標(biāo)值;選擇掃描類型(“線性”或“變量”),輸入步長,定義觸測類型(“矢量”、“表面”或“邊緣”);雙擊“初始矢量”,輸入第“1”點的矢量,檢查截面矢量;鍵入其它選項后,點擊“創(chuàng)建”。
也可使用坐標(biāo)測量機操作盤觸測被測工件表面的測點,然后觸測方向點,PC DMIS程序?qū)褱y量值自動放入對話框,并自動計算初始矢量。選擇掃描控制方式、測點類型及其它選項后,點擊“創(chuàng)建”。
(2)有CAD模型的閉線掃描
如被測工件有CAD模型,測量前確認“閉線掃描”;先點擊表面起始點,在CAD模型上生成符號“1”(點擊時表面和邊界點被加亮,以便選擇正確的表面);然后點擊掃描方向點;PC DMIS將在對話框中給出所選位置點相應(yīng)的坐標(biāo)及矢量;選擇掃描控制方式、步長及其它選項后,點擊“創(chuàng)建”。

使用方法
三坐標(biāo)測量機(CMM)的測量方式通??煞譃榻佑|式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸并用式測量。
其中,接觸測量方式常用于機加工產(chǎn)品、壓制成型產(chǎn)品、金屬膜等的測量。為了分析工件加工數(shù)據(jù),或為逆向工程提供工件原始信息,經(jīng)常需要用三坐標(biāo)測量機對被測工件表面進行數(shù)據(jù)點掃描。以三坐標(biāo)的FOUNCTION-PRO型三坐標(biāo)測量機為例,介紹三坐標(biāo)測量機的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
三坐標(biāo)測量機的掃描操作是應(yīng)用PC DMIS程序在被測物體表面的特定區(qū)域內(nèi)進行數(shù)據(jù)點采集,該區(qū)域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描類型與測量模式、測頭類型以及是否有CAD文件等有關(guān),控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項由狀態(tài)按鈕(手動/DCC)決定。若采用DCC方式測量,又有CAD文件,則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描;若采用DCC方式測量,而只有線框型CAD文件,則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式;若采用手動測量模式,則只能使用基本的“手動觸發(fā)掃描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手動測量方式并使用剛性測頭,則可用選項為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。
下面詳細介紹在DCC狀態(tài)下,進入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項后可供選擇的五種掃描方式。

主要特征
三軸采用天然高精密花崗巖導(dǎo)軌,保證了整體具有相同的熱力學(xué)性能,避免由于三軸材質(zhì)不同熱膨脹系數(shù)不同所造成的機器精度誤差。
花崗巖與航空鋁合金的比較
1.鋁合金材料熱膨脹系數(shù)大。一般使用航空鋁合金材料的橫梁和Z軸在使用幾年之后,三坐標(biāo)的測量基準(zhǔn)——光柵尺就會受損,精度改變。
2.由于三坐標(biāo)的平臺是花崗巖結(jié)構(gòu),這樣三坐標(biāo)的主軸也是花崗巖材質(zhì)。主軸采用花崗巖而橫梁和Z軸采用鋁合金等其他材質(zhì),在溫度變化時會因為三軸的熱膨脹系數(shù)不均同而引起測量精度的失真和穩(wěn)定。
三軸導(dǎo)軌采用全天然花崗巖四面全環(huán)抱式矩形結(jié)構(gòu),配上高精度自潔式預(yù)應(yīng)力氣浮軸承,是確保機器精度長期穩(wěn)定的基礎(chǔ),同時軸承受力沿軸向方向,受力穩(wěn)定均衡,有利于保證機器硬件壽命。
3. 采用小孔專利技術(shù),耗氣量為30L/Min,在軸承間隙形成冷凝區(qū)域,抵消軸承運動摩擦帶來的熱量,增加設(shè)備整體熱穩(wěn)定性。仔細研究各廠家的技術(shù)指標(biāo),會發(fā)現(xiàn): 歐潼精密的耗氣量為30L/Min,而其他的廠家在50-150L/MIN之間. 按照物理學(xué)理論,當(dāng)氣體以一定的壓力通過圓孔的時候,會因為氣體摩擦產(chǎn)生熱量,在高精密測量中,微小的熱量也會影響精度的穩(wěn)定性,而當(dāng)孔的孔徑小于一定的直徑的時候,卻會相反的會在孔的周圍形成冷凝效應(yīng)! 正是利用這一物理學(xué)原理,采用歐潼小孔的技術(shù),使得冷凝效應(yīng)恰恰抵消測量中因為空氣摩擦產(chǎn)生的微弱熱量,使得設(shè)備保持長時間的溫度穩(wěn)定性,從而保證精度穩(wěn)定性!
各大供應(yīng)商CMM軸承對比
4. 三軸均采用英國RENISHAW原裝鍍金光柵尺,分辨率為0.1um;同時采用一端固定,一端自由伸縮的方式安裝,減少了光柵尺的變形。
5.傳動系統(tǒng)采用國際的設(shè)計,無任何導(dǎo)軌受力變形,程度保證機器精度和穩(wěn)定性。采用鋼絲增強同步帶傳動結(jié)構(gòu),有效減少高速運動(增加)時的震動,具有高強度,高速度及無磨損特點。
6. 軟件為PTB全面認證的RATIONAL-DMIS,功能強大,簡單易學(xué),讓你更專注于產(chǎn)品測量而不是學(xué)習(xí)軟件。
日常保養(yǎng)
改變管理方式防止”假期綜合癥” 三坐標(biāo)測量機的組成比較復(fù)雜,主要有機械部件、電氣控制部件、計算機系統(tǒng)組成。平時我們在使用三坐標(biāo)測量機測量工件的同時,也要注意機器的保養(yǎng),以延長機器的使用壽命。下面我們從三個方面說明三坐標(biāo)測量機的基本保養(yǎng)。
機械部件
三坐標(biāo)測量機的機械部件有多種,我們需要日常保養(yǎng)的是傳動系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)的部件,保養(yǎng)的頻率應(yīng)該根據(jù)測量機所處的環(huán)境決定。一般在環(huán)境比較好的精測間中的測量機,我們推薦每三個月進行一次常規(guī)保養(yǎng),而如果用戶的使用環(huán)境中灰塵比較多,測量間的溫度濕度不能完全滿足測量機使用環(huán)境要求,那應(yīng)該每月進行一次常規(guī)保養(yǎng),對測量機的常規(guī)保養(yǎng),應(yīng)了解影響測量機的因素:
1.壓縮空氣對測量機的影響
1).要選擇合適的空壓機,另有儲氣罐,使空壓機工作壽命長,壓力穩(wěn)定。
2).空壓機的啟動壓力一定要大于工作壓力。
3).開機時,要先打開空壓機,然后接通電源。
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