三坐标测量机基本常识

三坐标测量机基本常识
三坐标测量机(CMM)是一种三维空间测量的长度测量仪器,其基本原理是将被测物体固定于测量空间内,测量出被测零件的若干基本点(或特征点)的坐标值(x,y,z),通过测量软件的计算处理,得出被测零件的几何尺寸、形位公差或其它所需要的数据。
目前,测量机已发展为集机电、材料、光学、控制技术和计算机软硬件、CAD/CAM 为一体的高精度、多用途、高效率的自动化计量仪器,是现代制造业不可缺少的检测和质量控制设备。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
用途
CMM主要特点是:精度高(分辨率可达0.1um或更高,测量精度um级或更高),效率高(从采点、计算处理、结果报告等均可编程自动完成),用途广(可
取代多种长度和专用计量仪器),因此,CMM主要用于几何形位公差检测,曲线
曲面等复杂形状零件检测,工装夹具、检具、模具检测,产品研制过程测量,逆
向工程应用,生产线上在线测量等。目前,CMM被广泛应用于汽车、摩托车、轮
船、航空、航天等几乎所有制造业。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
分类
卷轴门A.按照机械结构分类,常见可分为:龙门式、桥式、悬臂式:
龙门式:最常见的CMM类型,一般测量范围300mm~3000mm,广
泛用于零部件质量检测、产品开发等,其刚性结构好,精度高,通
常为气浮道轨式。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
桥式:通常也采用气浮道轨,一般测量范围在2000mm以上,主要
适用于大型机械零部件或产品测量,如大型模具、检具、汽车车体、
飞机、轮船等零部件的检测。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
悬臂式:有气浮和轴承两种,气浮式比轴承道轨性能更稳定。主要用
于车间划线、测量。由于运动过程中立柱、横梁等受力形变,测量
精度比上述两种低。主要用于汽车、飞机、轮船、机车等大型零件
的车间检测。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
B.按照驱动和测量方式可分为:手动型、机动型、自动型:
手动型:由操作员手工使其三轴运动来实现采点,其结构简单,无
电机驱动,价格低廉。缺点是测量精度在一定程度上受人的操作影
响,多用于小尺寸或测量精度不很高的零件检测。謀荞抟箧飆鐸怼
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◆机动型:与手动型相似,只是运动采点通过电机驱动来实现,这种
测量机不能实现编程自动测量。
自动型:也称CNC型或DCC型,由计算机控制测量机自动采点(当
然也可象上述两种一样操作),通过编程实现零件自动测量。厦礴恳
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C.按照测量精度可分为计量型、生产形、车间型:
计量型:测量范围一般在2000mm以内,测量精度在全程范围内一
般不超过2um,对测量环境要求较高,一般用于实验室。茕桢广鳓
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生产型:是最常见的CMM,主要用于工业生产的质量控制,新产品
研制等,测量范围由300mm~数米,精度一般根据实际需要而定。
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空心魔方◆车间型:一般用于生产车间或生产线上,对环境无特殊要求,测量
范围和测量精度根据实际需要而定。
精度CMM测量精度主要由四个方面的因素:CMM本身精度,采点设备(测头)精度,测量误差,测量环境影响。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
CMM本身精度:CMM均由可独立运动的三个机械轴构成,机床的
结构和各轴运动道轨的加工精度是有限的,加上机械安装也会有一
定的误差,CMM的这些误差综合起来统称为几何误差,一般有21
项,即通常所说的21项几何误差(悬臂式测量机还有几项运动过程
中的形变误差,这里不加考虑)。早期的CMM测量软件没有21项
几何误差补偿功能,测量精度完全依赖机械加工和安装调试,因而
成本很高。目前,几乎所有CMM测量软件均有误差补偿功能,安
装调试后,通过检测各项几何误差并补偿,对提高CMM精度非常
有效,这项工作也是CMM售后服务的核心工作。預頌圣鉉儐歲龈
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采点设备(测头)也有一定的精度误差,即测头的不确定度(或重
复精度),测头的不确定度分为一维、二维、三维,可分别用不同的
方法来测定。测量机均使用三维不确定度,其精度一般应比CMM
精度高一个数量级。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
测量误差:该误差是由不同测量方法导致的。一般在测量过程中,
代号x7
测量设备使用不当或测量方法不合理,会带来一定的误差,这是
CMM在使用中最常见的问题,这里不一一介绍,欢迎来函讨论。铙
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测量环境:由于材料的伸缩性与环境有关,测量环境会影响测量精
度,CMM的测量精度均有环境条件要求。目前一些厂商的CMM增
加了温度补偿功能,对环境条件有所放宽,但其有效性和完备性有
待实践。一般应在要求的环境下测量。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
生物塑化
精度检测标准
随着CMM的发展和广泛使用,CMM的精度检测标准也一直在发展,但其检测原理和方法基本相同,只是程序和检测量的变化。国际上通用的检测标准主要有:CMMA 标准、VDI/VDE标准、B89标准、ISO10360-2标准。各标准的细则可查具体标准或与我们联系。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
测量及处理软件
测量软件是测量机的主要组成部分,它将机床部分、控制系统等连接起来实现所有测量功能,是操作员与CMM的接口界面。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
测量软件的主要功能:
◆执行测量机的运动控制和计算,实现采点并获得采点结果;
◆对采点结果进行计算处理,提交所需要的测量结果;
◆提供用户所需要的各种功能及操作接口界面。
随着IT技术的发展,测量软件日新月异,在测量机中的作用越来越重要。特别是与CAD/CAM接合,实
现无图纸制造,已成为测量软件发展的方向。实际上,测量软件决定了测量机的测量功能:能测什么?怎样测量?怎样提交测量报告?……其实,判断测量机的新旧,就看测量软件。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
测头
CMM最主要的附件就是采样(点)设备----测头,选择合适测头设备是实现测量的必要条件。
按工作方式可分为结触式和非接触式(如照相、红外、激光)。常见的是接触式测头。除少数公司外,大部分公司均采用RENISHAW公司生产的测头。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
按用途可分为触发测头和扫描测头,触发测头是最常用测头,主要用于各种测量;扫描测头主要用于连续形状扫描。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
环境要求
不同的CMM对环境的要求不同,为了保证CMM正常工作和测量精度可靠,环境条件非常重要。一般对温度、湿度、地基防振、压缩空气、电源等都有具体的要求。
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维护保养
CMM在日常使用维护方面要做到:干净、干燥、常开机、定期校正精度,就可大大降低故障率,延长使用寿命,保证精度准确。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
卧式双轴搅拌机◆干净:经常保持测量房间干净,机床工作台及外露的道轨干净(一般用
汽油、无水乙醇或专用清洁剂擦拭);
◆干燥:潮湿容易引起金属物锈蚀,电气部分老化等,应使用除湿设备来
保证;
常开机:CMM与其它设备一样,均应经常加电开机,使之处于运行状
态,即使没有检测任务,也应每天开机一段时间。常期不开机,系统很
容易发生故障;锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
◆定期校正:与其它计量仪器一样,CMM测量精度应定期检测、校正,
这样才能保证测量精度准确、有效。

本文发布于:2024-09-24 07:14:07,感谢您对本站的认可!

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