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按三坐標(biāo)測量儀結(jié)構(gòu)可分為如下幾類:
1.移動(dòng)橋架型(Movingbridgetype)
移動(dòng)橋架型,為常用的三坐標(biāo)測量儀的結(jié)構(gòu),軸為主軸在垂直方向移動(dòng),廂形架導(dǎo)引主軸沿水平梁在方向移動(dòng),此水平梁垂直軸且被兩支柱支撐于兩端,梁與支柱形成“橋架”,橋架沿著兩個(gè)在水平面上垂直和軸的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng)。因?yàn)榱旱膬啥吮恢е危钥傻玫叫〉膿隙?,且比懸臂型有較高的精度。
2.床式橋架型(Bridgebedtype)
床式橋架型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的梁而移動(dòng),而梁沿著兩水平導(dǎo)軌在軸方向移動(dòng),導(dǎo)軌位于支柱的上表面,而支柱固定在機(jī)械本體上。此型與移動(dòng)橋架型一樣,梁的兩端被支撐,因此梁的撓度為少。此型比懸臂型的精度好,因?yàn)橹挥辛涸谳S方向移動(dòng),所以慣性比全部橋架移動(dòng)時(shí)為小,手動(dòng)操作時(shí)比移動(dòng)橋架型較容易。
3.柱式橋架型(Gantrytype)
柱式橋架型,與床式橋架型式比較時(shí),柱式橋架型其架是直接固定在地板上又稱為門型,比床式橋架型有較大且更好的剛性,大部分用在較大型的三坐標(biāo)測量儀上。各軸都以馬達(dá)驅(qū)動(dòng),測量范圍很大,操作者可以在橋架內(nèi)工作。
4.固定橋架型(Fixedbridgetype)
固定橋架型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的水平橫梁上做方向移動(dòng)。橋架(支柱)被固定在機(jī)器本體上,測量臺(tái)沿著水平平面的導(dǎo)軌作軸方向的移動(dòng),且垂直于和軸。每軸皆由馬達(dá)來驅(qū)動(dòng),可確保位置精度,此機(jī)型不適合手動(dòng)操作。
5.L形橋架型(L-Shpaedbridgetype)
L形橋架型,這個(gè)設(shè)計(jì)乃是為了使橋架在軸移動(dòng)時(shí)有小的慣性而作的改變。它與移動(dòng)橋架型相比較,移動(dòng)組件的慣性較少,因此操作較容易,但剛性較差。
6.軸移動(dòng)懸臂型(Fixedtablecantileverarmtype)
軸移動(dòng)懸臂型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的水平懸臂梁在軸方向移動(dòng),懸臂梁沿著在水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng),且垂直于軸和軸。此型為三邊開放,容易裝拆工件,且工件可以伸面即可容納較大工件,但因懸臂會(huì)造成精度不高。
7.單支柱移動(dòng)型(Movingtablecantileverarmtype)
單支柱移動(dòng)型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),支柱整體沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動(dòng),且垂直軸,而軸連接于支柱上。測量臺(tái)沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動(dòng),且垂直軸和軸。此型測量臺(tái)面、支柱等具很好的剛性,因此變形少,且各軸的線性刻度尺與測量軸較接近,以符合阿貝定理。
8.單支柱測量臺(tái)移動(dòng)型(Singlecolumnxytabletype)
單支柱測量臺(tái)移動(dòng)型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),支柱上附有軸導(dǎo)槽,支柱被固定在測量儀本體上。測量時(shí),測量臺(tái)在水平面上沿著軸和軸方向作移動(dòng)。
9.水平臂測量臺(tái)移動(dòng)型(Movingtablehorizontalarmtype)
水平臂測量臺(tái)移動(dòng)型,廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直(軸)的方向移動(dòng)。探頭裝在水平方向的懸臂上,支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng),且垂直軸,測量臺(tái)沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng),且垂直于軸和軸。這是水平懸臂型的改良設(shè)計(jì),為了消除水平臂在軸方向,因伸出或縮回所產(chǎn)生的撓度。
10.水平臂測量臺(tái)固定型(Fixedtablehorizontalarmtype)
水平臂測量臺(tái)固定型,其構(gòu)造與測量臺(tái)移動(dòng)型相似。此型測量臺(tái)固定,、軸均在導(dǎo)槽內(nèi)移動(dòng),測量時(shí)支柱在軸的導(dǎo)槽移動(dòng),而軸滑動(dòng)臺(tái)面在垂直軸方向移動(dòng)。
11.水平臂移動(dòng)型(Movingramhorizotalarmtype)
水平臂移動(dòng)型,軸懸臂在水平方向移動(dòng),支撐水平臂的廂形架沿著支柱在軸方向移動(dòng),而支柱垂直軸。支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng),且垂直軸和軸,故不適合高精度的測量。除非水平臂在伸出或回收時(shí),對因重量而造成的誤差有所補(bǔ)償。大多數(shù)情況應(yīng)用在車輛檢驗(yàn)工作。
12.閉環(huán)橋架型(Ringbridgetype)
閉環(huán)橋架型,由于它的驅(qū)動(dòng)方式在工作臺(tái)中心,可減少因橋架移動(dòng)所造成沖擊,為所有三坐標(biāo)測量儀中穩(wěn)定的一種

三坐標(biāo)測量儀三軸均有氣源制動(dòng)開關(guān)及微動(dòng)裝置,可實(shí)現(xiàn)單軸的精密傳動(dòng),采用高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機(jī)械制造、工裝夾具、汽模配件、電子電器等精密測量。
中文名 三坐標(biāo)測量儀 外文名 Trilinear coordinates measuring instrument;Coordinate measuring machine (CMM) X 軸 2500 mm Z 軸 1000 mm Y 軸 1500 mm 領(lǐng) 域 工程技術(shù)

儀器簡介
三坐標(biāo)測量儀是指在一個(gè)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(gè)方向移動(dòng)的探測器,可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng),此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號(hào),三個(gè)軸的位移測量系統(tǒng)(如光柵尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)(x,y,z)及各項(xiàng)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(dòng)橋式結(jié)構(gòu)
傳動(dòng)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(tái):高精度(00級(jí))花崗巖平臺(tái)
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

使用方法
三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)的測量方式通常可分為接觸式測量、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(jī)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?yàn)槟嫦蚬こ烫峁┕ぜ夹畔ⅲ?jīng)常需要用三坐標(biāo)測量機(jī)對被測工件表面進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描。以三坐標(biāo)的FOUNCTION-PRO型三坐標(biāo)測量機(jī)為例,介紹三坐標(biāo)測量機(jī)的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
三坐標(biāo)測量機(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)采集,該區(qū)域可以是一條線、一個(gè)面片、零件的一個(gè)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(xiàng)由狀態(tài)按鈕(手動(dòng)/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(dòng)測量模式,則只能使用基本的“手動(dòng)觸發(fā)掃描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手動(dòng)測量方式并使用剛性測頭,則可用選項(xiàng)為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時(shí)間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。
下面詳細(xì)介紹在DCC狀態(tài)下,進(jìn)入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項(xiàng)后可供選擇的五種掃描方式。
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(shí)需要手動(dòng)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(shí),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(yùn)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(dòng)測量軟件,三軸歸零(回家)“確定”,自動(dòng)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(diǎn)。在回零點(diǎn)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(yùn)動(dòng)時(shí)無障礙。?
9.?更換測頭時(shí),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(huì)出現(xiàn)測頭
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