三坐标测量机的组成

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1、Shanghai Eurotone Precision Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 1 of16三坐标测量机的组成三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分 主机结构分为： 1、框架，是指测量机的主体机械结构架子。它是工作台、立柱、桥框、壳体等机械结构的集合体； 2、标尺系统，是测量机的重要组成部分，是决定仪器精度的一个重要环节。三坐标测量机所用的标尺有线纹尺、精密丝杆、感应同步器、光栅尺、磁尺及光波波长等。该系统还应包括数显电气装臵。 3、导轨，是测量机实现三维运动的重要部件。测量机多采用滑动导轨、滚动轴承导轨和气浮导轨，而以气浮静压导轨

2、为主要形式。气浮导轨由导轨体和气垫组成，有的导轨体和工作台合二为一。气浮导轨还应包括气源、稳压器、过滤器、气管、分流器等一套气体装臵。 4、驱动装臵，是测量机的重要运动机构，可实现机动和程序控制伺服运动的功能。在测量机上一般采用的驱动装臵有丝杆丝母、滚动轮、钢丝、齿形带、齿轮齿条、光轴滚动轮等传动，并配以伺服马达驱动。直线马达驱动正在增多。5、平衡部件，主要用于 Z 轴框架结构中。它的功能是平衡 Z 轴的重量，以使 Z 轴上下运动时无偏得干扰，使检测时Z 向测力稳定。如更换 Z 轴上所装的测头时，应重新调节平衡 Shanghai Eurotone Precision Instruments C

3、o., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 2 of16力的大小，以达到新的平衡。Z 轴平衡装臵有重锤、发条或弹簧、气缸活塞杆等类型。 6、转台与附件，转台是测量机的重要元件，它使测量机增加一个转动运动的自由度，便于某些种类零件的测量。转台包括分度台、单轴回转台、万能转台（二轴或三轴）和数控转台等。用于坐标测量机的附件很多，视需要而定。一般指基准平尺、角尺、步距规、标准球体（或立方体） 、测微仪及用于自检的精度检测样板等。 三维测头即是三维测量的传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移，以实现瞄准与测微两种功能。测量的测头主要有硬测头、电气测头、光学测头等，此外还有测头回转体等附

4、件。测头有接触式和非接触式之分。按输出的信号分，有用于发信号的触发式测头和用于扫描的瞄准式测头、测微式测头。 电气系统分为： 1、电气控制系统是测量机的电气控制部分。它具有单轴与多轴联动控制、外围设备控制、通信控制和保护与逻辑控制等。2、计算机硬件部分，三坐标测量机可以采用各种计算机，一般有 PC 机和工作站等。 3、测量机软件，包括控制软件与数据处理软件。这些软件Shanghai Eurotone Precision Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 3 of16可进行坐标交换与测头校正，生成探测模式与测量路径，可 用于基本几何元素及其相互关系的测

5、量，形状与位臵误差测量，齿轮，螺纹与凸轮的测量，曲线与曲面的测量等。具有统计分析、误差补偿和网络通信等功能。 4、打印与绘图装臵，此装臵可根据测量要求，打印出数据、表格，亦可绘制图形，为测量结果的输出设备。 【三坐标保养知识】温度对测量的影响 测量机是计量检测仪器，它的正常工作温度应该是 20 2。测量机的长度基准- 光栅是在 20时修正的，测量机也是在这个温度情况下装配调试的，当温度偏离太大时会对测量精度造成很大影响。 1. 温度是影响测量机精度的最大因素 在测量机的机房内温度自下而上是逐渐升高的，而且温度每时每刻又都在变化。因此每个轴的光栅温度和零件温度的差别就影响了测量机测量的精度。这是

6、影响测量机精度的最大因素。在测量机软件中可以用线性修正和温度修正来针对现场检定时的环境情况修正温度影响。当我们在使用测量机时要尽量保持测量机房的环境温度与检定时一致。另外电气设备、计算机、人员都是热源。在设备安装时要做好规划，使电气设备、计算机等与测量机有一定的距离。测量机房加强管理不要有多余人员停留。高精度的测量机使用环境的管理 更应该严格。 Shanghai Eurotone Precision Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 4 of162.空调的风向对测量机温度的影响 测量机房的空调应尽量选择变频空调。变频空调节能性能好，最主要的是控温能力

7、强。在正常容量的情况下，控温可在 201 范围内。 由于空调器吹出风的温度不是 20，因此决不能让风直接吹到测量机上。有时为防止风吹到测量机上而把风向转向墙壁或一侧，结果出现机房内一边热一边凉，温差非常大的情况。 空调器的安装应有规划，应让风吹到室内的主要位臵，风向向上形成大循环（不能吹到测量机） ，尽量使室内温度均衡。 有条件的，应安装风道将风送到房间顶部通过双层孔板送风，回风口在房间下部。这样使气流无规则的流动，可以使机房温度控制更加合理。3.空调的开关时间对机房温度的影响 许多用户对测量机房的空调管理方法是：使用测量机时打开空调，用完即关闭。这种作法对测量机的精度有很大影响。要保持测量机

8、温度与空气温度一致，需要恒温 24 小时以上，空调的即开即关使机房的温度始终在变化，测量机的温度也 一直在变化中，此时机器处于一种不稳定的状态，精度会很差。 在这种情况下应尽量提高机房的保温性能，每天早晨上班时打开空调，晚上下班再关闭空调。待机房温度稳定大约 4 小时后，测量机精度才能稳定。 这种工作方式严重影响测量机的使用效率，在冬夏季节精度会很难保证。对测量机正常稳定也会有很大影响。 4.机房结构对机房温度的影响 由于测量机房要求恒温，所Shanghai Eurotone Precision Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 5 of16以机房要

9、有保温措施。如有窗户要采用双层窗，并避免有阳光照射。门口要尽量采用过渡间，减少温度散失 三次元与三坐标 什么是三次元？ 三次元又名三坐标是机械测量的必备工具. 三次元包含影像式三次元, cnc 三次元,影像三次元,经济型三次元,光学影像测量仪,龙门型三次元,cnc 全自动大行程三次元,非接触三次元,光学三坐标测量机 ,三坐标测量仪 , 三维坐标,光学三次元,探针型三次元,经济型手动三次元测量机 ,高精度全自动三次元测量机,计量型三次元测量机 ,三 次元测量机,二次元测量仪,三次元测量仪,三次元 ,活动桥式三次元测量机 ,固定桥式三次元测量仪等。 【三坐标知识】三次元测量机的使用原理及操作 三次

10、元测量机的定义： 三次元测量机是一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴之位移量测系统（如光学尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标（x,y,z）及各项功能量测的仪器。 三次元测量机的工作原理是利用光栅绕射所制成的量测系统俗称光学尺，其光源经过瞄准透镜而投射到游动刻度尺和主刻度尺，藉其光波产生 Moire 条纹明暗讯号之原理，由光电管接收其信号，经放大及修正后即可显示出来，其系统及输出信号情形。 Shanghai Eurotone Precision Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司

11、Page 6 of16三次元操作： 1、量测前准备： （a）检查空气轴承压力是否足够 （b ）安装工件 2、测头选择及安装： （a ）将适当之测头装于 Z 轴承接器 （b）检视 Z 轴是否会自动滑落（否则应调整红色压力平衡调整阀） （c）锁定各轴之适当位臵 3、量测操作： （a）开启处理机电源 （b ）启开打印机开关 （c）参考操作手册，选择所需功能之指令 （d）进行量测，并读出量测值 4、完成后注意事项： （a ）Z 轴移至原来位臵后，锁定 （b ）X,Y 轴各移至中央，锁定 （c）关电源及压力阀 （d ）取下测头 （e ）并作适当的保养 三次元测量机如何选用合适的探针 关心点触之间的精度-

12、如何选用合适的探针 进行有效探测的关键因素之一是进行测头探针的选择，是否能够触测到特征并在接触时保证一定的精度是使用者应当重点考虑的事情。目前，探针的种类很多，包括了各种形状和不同的制作材料。本文将重点对探针的主要细节进行描述，以帮助您为不同的检测任务选择合适的探针。什么是探针？ 探针是坐标测量机的一部分，主要用来触测工件表面，使得测头的机械装臵移位，产生信号触发并采集一Shanghai Eurotone Precision Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 7 of16个测量数据。一般的探针都是由一个杆和红宝石球组成。 通过需要测量的特征，您可以判

13、断应当使用探针的类型和尺寸。在测量过程中，要求探针的刚性和测尖的形状都达到尽可能最佳的程度。 探针几个主要的术语： A：测针直径 B：总长 C：杆直径 D：有效工作长度 (EWL) 总长：指的是从探针后固定面到测尖中心的长度 有效工作长度 (EWL)：指的是从测尖中心到与一般测量特征发生障碍的探针点的距离 选择探针的原则：为保证一定的测量精度，在对探针的使用上，您需要： - 探针长度尽可能短：探针弯曲或偏斜越大，精度将越低。因此在测量时，尽可能采用短探针。 - 连接点最少：每次将探针与加长杆连接在一起时，您就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。因此在应用过程中，尽可能减少连接的数目。使测球尽可能大

14、主要原因有两个：使得球/ 杆的空隙最大，这样减少了由于“晃动”而误触发的可能测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响 RENISHAW 探针系列介绍 测尖的材料- 红宝石：最常见的测球的材料是红宝石，因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一。红宝石球具有良好的表面光洁度，并具有优异的耐压强度和抗碰撞性。 只有极少的情况不适宜采用红宝石球，如下两种情况下，推荐采用其他材料制成的测尖： 第一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。主要原因在于材料吸引，基于一个称为“胶着磨损” 的现象会在触测过程中发生。在这种情况下，一个较好的选择是氮化硅。 Shanghai Eurotone Precis

15、ion Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 8 of16选择触发测头和扫描测头的技巧 测头是测量机触测被测零件的发讯开关，它是坐标测量机的关键部件，测头精度的高低决定了测量机的测量重复性。此外，不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。 测头可分为接触式和非接触式（激光等类型） 。目前主要用接触式测头，接触式测头又可分为开关式（触发式或动态发讯式）与扫描式（比例式或静态发讯式）两大类 开关测头的实质是零位发讯开关，以 TP6（RENISHAW ）为例，它相当于三对触点串联在电路中，当测头产生任一方 向的位移时，均使任一触点离开，电路断开即可发讯计数。开关

16、式结构简单，寿命长（106107） 、具有较好的测量重复性（0.350.28m） ，而且成本低廉，测量迅速，因而得到较为广泛的应用。 扫描式测头实质上相当于 X、Y 、Z 个方向皆为差动电感测微仪，X 、Y 、Z 三个方向的运动是靠三个方向的平行片簧支撑，是无间隙转动，测头的偏移量由线性电感器测出。扫描式测头主要用来对复杂的曲线曲面实现测量。 非接触测头主要分为激光扫描测头和视频测头两种。 激光扫描测头主要用于实现较软材料或一些特征表面进行非接触测量。测头在距离检测工件一定距离（比如 50mm） ，在其聚焦点!5mm 范围内进行测量，采点速率在 200 点/秒以上。通过对大量采集数据的平均处理功能而获得较高的精度。 Shanghai Eurotone Precision Instruments Co., Ltd 上海欧潼精密设备有限公司 Page 9 of16视频测头进一步提高了测量机的应用，使得许多过去采用非接触测量无法完成的任务得以完成。一些诸如印刷线路