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儀器簡介
三坐標(biāo)測量儀是指在一個六面體的空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標(biāo)測量機(jī)或三坐標(biāo)量床。三坐標(biāo)測量儀又可定義“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(dǎo)軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號，三個軸的位移測量系統(tǒng)（如光柵尺）經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機(jī)等計算出工件的各點（x，y，z）及各項功能測量的儀器”。三坐標(biāo)測量儀的測量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等 [1]  。
機(jī)型介紹
結(jié)構(gòu)型式：三軸花崗巖、四面全環(huán)抱的德式活動橋式結(jié)構(gòu)
傳動方式：直流伺服系統(tǒng) + 預(yù)載荷高精度空氣軸承
長度測量系統(tǒng)：RENISHAW開放式光柵尺，分辨率為0.1μm
測頭系統(tǒng)：雷尼紹控制器、雷尼紹測頭、雷尼紹測針
機(jī) 臺：高精度（00級）花崗巖平臺
使用環(huán)境：溫度(20±2)℃，濕度40%-70% ，溫度梯度1℃/m，溫度變化 1℃/h
空氣壓力：0.4 MPa - 0.6 Mpa
空氣流量：25 L/min
長度精度MPEe： ≤2.1+L/350 (μm)
探測球精度MPEp： ≤2.1μm

面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個區(qū)域而不再是掃描線。應(yīng)用該掃描方式至少需要四個邊界點信息，即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據(jù)基本(或缺省)信息給出的邊界點1、2、3確定三角形面片，掃描方向則由D的坐標(biāo)值決定；若增加了第四或第五個邊界點，則面片可以為四方形或五邊形。
采用面片掃描方式時，在復(fù)選框中選擇“閉線掃描”，表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等)，然后輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離；用起始點、方向點和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測元素)?，F(xiàn)以創(chuàng)建四邊形面片為例，介紹面片掃描的幾種定義方式：
(1)鍵入坐標(biāo)值方式
雙擊邊界點“1”，輸入起始點坐標(biāo)值X、Y、Z；雙擊邊界方向點“D”，輸入掃描方向點坐標(biāo)值；雙擊邊界點“2”，輸入確定方向的掃描寬度；雙擊邊界點“3”，輸入確定第二方向的掃描寬度；點擊“3”，然后按“添加”按鈕，對話框給出第四個邊界點；雙擊邊界點“4”，輸入終止點坐標(biāo)值；選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和步長(1、2兩點間的步長)值后，點擊“創(chuàng)建”。(2)觸測方式
選定“面片掃描”方式，用坐標(biāo)測量機(jī)草作盤在所需起始點位置觸測點，該點坐標(biāo)值將顯示在“邊界點”對話框的“#1”項內(nèi)；然后觸測第二點，該點代表掃描方向的終止點，其坐標(biāo)值將顯示在對話框的“D”項內(nèi)；然后觸測第三點，該點代表掃描面片寬度，其坐標(biāo)值將顯示在對話框的“#3”項內(nèi)；點擊“3”，選擇“添加”，可在清單上添加第四點；觸測終止點，將關(guān)閉對話框。定義掃描行距和步長兩個方向數(shù)據(jù)；選擇掃描觸測類型及所需選項后，點擊“創(chuàng)建”。
(3)CAD曲面模型方式
該掃描方式只適用于有CAD曲面模型的工件。先選定“面片掃描”方式，左鍵點擊CAD工作表面；加亮“邊界點”對話框中的“1”，左鍵點擊曲面上的掃描起始點；然后加亮“D”，點擊曲面定義方向點；點擊曲面定義掃描寬度(#2)；點擊曲面定義掃描上寬度(#3)；點擊“3”，選擇“添加”，添加附加點“4”，加亮“4”，點擊定義掃描終止點，關(guān)閉對話框。定義兩個方向的步長及選擇所需選項后，點擊“創(chuàng)建”。

功能原理
簡單地說，三坐標(biāo)測量機(jī)就是在三個相互垂直的方向上有導(dǎo)向機(jī)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(jī)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(jī)。有了這種測量機(jī)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(jī)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(jī)床三軸坐標(biāo)相對于機(jī)床原點的坐標(biāo)值，再由計算機(jī)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

1.開線掃描(Open Linear Scan)
開線掃描是基本的掃描方式。測頭從起始點開始，沿一定方向并按預(yù)定步長進(jìn)行掃描，直至終止點。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。
(1)無CAD模型
如被測工件無CAD模型，先輸入邊界點(Boundary Points)的名義值。打開對話框中的“邊界點”選項后，先點擊“1”，輸入掃描起始點數(shù)據(jù)；然后雙擊“D”，輸入方向點(表示掃描方向的坐標(biāo)點)的新的X、Y、Z坐標(biāo)值；雙擊“2”，輸入掃描終點數(shù)據(jù)。
第二項輸入步長。在“掃描”對話框(Scan Dialog)中“方向1技術(shù)”(Direction 1 Tech)欄中的“”(Max Inc)欄中輸入一個新步長值。
檢查設(shè)定的方向矢量是否正確，該矢量定義了掃描開始后測量點表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前一點的表面法矢。當(dāng)所有數(shù)據(jù)輸入完成后點擊“創(chuàng)建”。
(2)有CAD模型
如被測工件有CAD模型，開始掃描時用鼠標(biāo)左鍵點擊CAD模型的相應(yīng)表面，PC DMIS程序?qū)⒃贑AD模型上生成一點并加標(biāo)志“1”表示為掃描起始點；然后點擊下一點定義掃描方向；點擊終點(或邊界點)并標(biāo)志為“2”。在“1”和“2”之間連線。對于每一所選點，PC DMIS已在對話框中輸入相應(yīng)坐標(biāo)值及矢量。確定步長及其它選項(如安全平面、單點等)后，點擊“測量”，然后點擊“創(chuàng)建”。
1.?未經(jīng)培訓(xùn)并取得操作的人員禁止使用該三坐標(biāo)測量機(jī)。?
2.?每天開機(jī)前先檢查供氣壓力達(dá)到要求后才能開控制柜：氣源供壓≥0.65Mpa，機(jī)器氣壓≥0.4Mpa。?
3.?當(dāng)三聯(lián)體存水杯中油水混合物高度超過5mm時需要手動放水。機(jī)器的供氣壓力正常，而三聯(lián)體處壓力不能調(diào)到正常值時，則需要換濾芯。?
4.?三坐標(biāo)使用環(huán)境：溫度20±2℃，相對濕度40-75%。?
5.?穩(wěn)壓電源的輸出電壓為220±10V。?
6.?機(jī)器導(dǎo)軌內(nèi)不得放置任何物品，不要用手直接接觸導(dǎo)軌工作面，每天開機(jī)前用高織紗純棉布沾無水酒精清潔三軸導(dǎo)軌面，待導(dǎo)軌面干燥后才能運行機(jī)器。嚴(yán)禁用酒精清潔噴漆表面及光柵尺。?
7.?開機(jī)順序依次為：打開①電源箱；②總氣源；③冷干機(jī)；④氣閥；⑤控制柜電源；⑥測座控制器；⑦當(dāng)操作盒燈亮后給電機(jī)加電（急停鍵必須松開）；⑧待系統(tǒng)自檢完畢，啟動測量軟件，三軸歸零（回家）“確定”，自動完成后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。?
8.?每次開機(jī)后先回機(jī)器零點。在回零點前，先將測頭移至安全位置，保證測頭復(fù)位旋轉(zhuǎn)和Z軸向上運動時無障礙。?
9.?更換測頭時，使用隨機(jī)提供的工具，所使用的測頭需要標(biāo)定：?
①?在未打開測量軟件狀態(tài)下，更換后開啟軟件。建議使用此方法。?
②?在打開測量軟件狀態(tài)下，操作盒需按下急停鍵開關(guān)，更換后開啟開關(guān)。會出現(xiàn)測頭
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