三坐標(biāo)測量機的分類

三坐標(biāo)概述三坐標(biāo)測量機(CoordinateMeasuringMachine,CMM)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)測量機或三次元三坐標(biāo)測量機的分類三坐標(biāo)測量機有不同的操作需求、測量范圍和測量精度，這些對選用三坐標(biāo)測量機是很重要的。按三坐標(biāo)測量儀結(jié)構(gòu)可分為如下幾類：移動橋架型(Movingbridgetype)移動橋架型，為最常用的三坐標(biāo)測量機的結(jié)構(gòu)，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導(dǎo)引主軸沿水平梁在方向移動，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”，橋架沿著兩個在水平面上垂直和軸的導(dǎo)槽在軸方向移動。因為梁的兩端被支柱支撐，所以可得到最小的撓度，且比懸臂型有較高的精度。床式橋架型(Bridgebedtype)床式橋架型，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的梁而移動，而梁沿著兩水平導(dǎo)軌在軸方向移動，導(dǎo)軌位于支柱的上表面，而支柱固定在機械本體上。此型與移動橋架型一樣，梁的兩端被支撐，因此梁的撓度為最少。此型比懸臂型的精度好，因為只有梁在軸方向移動，所以慣性比全部橋架移動時為小，手動操作時比移動橋架型較容易。柱式橋架型(Gantrytype)柱式橋架型，與床式橋架型式比較時，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)測量機上。各軸都以馬達驅(qū)動，測量范圍很大，操作者可以在橋架內(nèi)工作。固定橋架型(Fixedbridgetype)固定橋架型，軸為主軸在垂直方向移動，廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的水平橫梁上做方向移動。橋架(支柱)被固定在機器本體上，測量臺沿著水平平面的導(dǎo)軌作軸方向的移動，且垂直于和軸。每軸皆由馬達來驅(qū)動，可確保位置精度，此機型不適合手動操作。L形橋架型(L-Shpaedbridgetype)L形橋架型，這個設(shè)計乃是為了使橋架在軸移動時有最小的慣性而作的改變。它與移動橋架型相比較，移動組件的慣性較少，因此操作較容易，但剛性較差。軸移動懸臂型(Fixedtablecantileverarmtype)軸移動懸臂型，軸為主軸在垂直方向移動，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，懸臂梁沿著在水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動，且垂直于軸和軸。此型為三邊開放，容易裝拆工件，且工件可以伸出臺面即可容納較大工件，但因懸臂會造成精度不高。此型早期很盛行，現(xiàn)在已不普遍。單支柱移動型(Movingtablecantileverarmtype)單支柱移動型，軸為主軸在垂直方向移動，支柱整體沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動，且垂直軸，而軸連接于支柱上。測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動，且垂直軸和軸。此型測量臺面、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。單支柱測量臺移動型(Singlecolumnxytabletype)單支柱測量臺移動型，軸為主軸在垂直方向移動，支柱上附有軸導(dǎo)槽，支柱被固定在測量儀本體上。測量時，測量臺在水平面上沿著軸和軸方向作移動。水平臂測量臺移動型(Movingtablehorizontalarmtype)水平臂測量臺移動型，廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直(軸)的方向移動。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，且垂直軸，測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動，且垂直于軸和軸。這是水平懸臂型的改良設(shè)計，為了消除水平臂在軸方向，因伸出或縮回所產(chǎn)生的撓度。水平臂測量臺固定型(Fixedtablehorizontalarmtype)水平臂測量臺固定型，其構(gòu)造與測量臺移動型相似。此型測量臺固定，、軸均在導(dǎo)槽內(nèi)移動，測量時支柱在軸的導(dǎo)槽移動，而軸滑動臺面在垂直軸方向移動。水平臂移動型(Movingramhorizotalarmtype)水平臂移動型，軸懸臂在水平方向移動，支撐水平臂的廂形架沿著支柱在軸方向移動，而支柱垂直軸。支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動，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，對因重量而造成的誤差有所補償。目前應(yīng)用在車輛檢驗工作。閉環(huán)橋架型(Ringbridgetype)閉環(huán)橋架型，由于它的驅(qū)動方式在工作臺中心，可減少因橋架移動所造成沖擊，為所有三坐標(biāo)測量機中最穩(wěn)定的一種。三坐標(biāo)測量機的配件一般包含探針、控制器、加密鎖、測頭、測量軟件、校正球、計算機等三坐標(biāo)測量機的選定標(biāo)準(zhǔn)制造業(yè)中的質(zhì)量目標(biāo)在于將零件的生產(chǎn)與設(shè)計要求保持一致。但是，保持生產(chǎn)過程的一致性要求對制造流程進行控制。建立和保持制造流程一致性最為有效的方法是準(zhǔn)確地測量工件尺寸，獲得尺寸信息后，分析和反饋數(shù)據(jù)到生產(chǎn)過程中，使之成為持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效工具。三坐標(biāo)測量機是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一，因為它可以代替多種表面測量工具及昂貴的組合量規(guī)，并把復(fù)雜的測量任務(wù)所需時間從小時減到分鐘，并快速準(zhǔn)確地評價尺寸數(shù)據(jù)，為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過程狀況的有用信息。如果一臺坐標(biāo)測量機正是你的工作所需，如何選擇最好的？首先要確定的是要購買那一種型號的三坐標(biāo)測量機。根據(jù)測量機上測頭安置的方位，有三種基本類型：垂直式、水平式和便攜式。垂直式坐標(biāo)測量機在垂直臂上安裝測頭。這種測量機的精度比水平式測量機要高，因為橋式結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固而且移動部件較少，使得它們具有更好的剛性和穩(wěn)定性。垂直式三坐標(biāo)測量機包含各種尺寸，可以測量從小齒輪到發(fā)動機箱體，甚至是商業(yè)飛機的機身。水平式測量機把測頭安裝在水平軸上。它們一般應(yīng)用于檢測大工件，如汽車的車身，以中等水平的精度檢測。便攜式測量機簡化了那些不能移到測量機上的工件和裝配件的測量，便攜式測量機可以安裝在工件或裝配件上面甚至是里面，這便允許了對于內(nèi)部空間的測量，允許用戶在裝配現(xiàn)場測量，從而節(jié)省了了移動、運輸和測量單個工件的時間。為使三坐標(biāo)測量機保持穩(wěn)固，在設(shè)計過程中，一般通過提高結(jié)構(gòu)部件的橫截面、加大空氣軸承的距離、提高電機的驅(qū)動力量、基于重量和溫度性能優(yōu)化選擇結(jié)構(gòu)的材料來增加質(zhì)量和剛性，提高測量精度、重復(fù)性及測量速度、加速度。這些原理也應(yīng)用到一些水平式車間型坐標(biāo)測量機上，這種系統(tǒng)把水平式測量機的靈活性和垂直式設(shè)計的高精度結(jié)合在一起。水平測量的方向使得測量機在于水平式機床加工設(shè)備的搭配更為合理。它們尤其適合測量那些需要測量高精度測量的大的齒輪箱和發(fā)動機殼體。轉(zhuǎn)臺的加入使四個軸成為可能，雙臂配置也可實現(xiàn)，都可以測量到工件的各個方向。水平臂配置比較容易地裝卸工件，小型的、車間型的水平臂測量機適于高速生產(chǎn)應(yīng)用過程中。選擇一臺適當(dāng)?shù)臋C器坐標(biāo)測量機可根據(jù)應(yīng)用選擇有兩種方式：手動和自動。如果您只需要檢測幾何量和公差都比較簡單的工件，或測量各種小批量的不盡相同的工件，手動機器是最佳選擇。手動測量機的軟件也可儲存和調(diào)用測量程序，從而加快了重復(fù)性測量。如果需要檢測大批量相同的工件，或要求較高的精度，要選擇直接用計算機控制的測量機。數(shù)控測量機可自動檢測并消除操作者對測量結(jié)果的影響。程序驅(qū)動意味著可實現(xiàn)無誤差的高檢測速度。公差也非常重要，手動測量機很難達到更小的公差要求，而數(shù)控測量機通過其連續(xù)的觸測使其更適合具有嚴(yán)格公差要求工件的高精度和高重復(fù)性要求。數(shù)控測量機通過安裝一個模擬掃描測頭，用于測量要求大量的數(shù)據(jù)來定義它們的幾何量的工件，如：齒輪、圓柱體、汽車車身、擋風(fēng)玻璃的測量。對于那些完全用算術(shù)方法CAD定義或是完全未知的工件來說，這些測頭能夠提供連續(xù)的數(shù)據(jù)采集，并可從部分工件和模型上進行逆向工程。對于非常小輪廓形工件來說，掃描測頭因其小的掃描面并需要大量數(shù)據(jù)來進行定義而成為理想的選擇。測量機安裝的場地也很重要。理想情況是，測量機應(yīng)盡量靠近生產(chǎn)過程中制造工件的操作者附近安裝。這些車間型測量機一般具有友好的用戶操作接口，具有與機床類似的控制界面。不同型號的測量機可以共同工作。一臺計量型的垂直式測量機一般使用的精密計量室，做為產(chǎn)品性能的主仲裁，工作型的測量機使用在生產(chǎn)線，對工件的質(zhì)量進行評判，并提供實時的統(tǒng)計過程控制，并平滑地與整個制造流程規(guī)劃進行過渡。需要考察的關(guān)鍵部分一旦你確定了如何以及在何處使用測量機，有一些關(guān)鍵的性能需要進行考察，這包括了測量不確定度和工作效率。根據(jù)現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn)，對于測量機的不確定度和檢測程序在ISO10360中進行了描述。ISO10360主要確定了以下三項誤差：長度測量最大允許示值誤差MPEE(ISO10360-2)在測量空間的任意7種不同的方位，測量一組5種尺寸的量塊，每種量塊長度分別測量3次。所有測量結(jié)果必須在規(guī)定的MPEE值范圍內(nèi)。最大允許探測誤差MPEP(ISO10360-2)25點測量精密標(biāo)準(zhǔn)球，探測點分布均勻。最大允許探測誤差MPEP值為所有測量半徑的最大差值。最大允許掃描探測誤差MPETHP(ISO10360-4)沿標(biāo)準(zhǔn)球上4條確定的路徑進行掃描。最大允許掃描探測誤差MPETHP值為所有測量半徑的最大差值。在可接受不確定度水平上采集點的數(shù)量，確定了測量機的工作效率。一些測量機能夠在一分鐘內(nèi)采集超過100個數(shù)據(jù)點，而可以達到非常接近計量型的精度。測量機能夠為現(xiàn)代制造業(yè)提供保證，因為它可取代平面的測量工具、固定的或定制的量規(guī)，以及精密的手工測量工具。他們在處理不同工作方面的靈活性使其成為一個主仲裁者。在為過程控制提供尺寸數(shù)據(jù)的同時，測量機還可提供入廠產(chǎn)品檢驗、機床的校驗、客戶質(zhì)量認(rèn)證、量規(guī)檢驗、加工試驗以及優(yōu)化機床設(shè)置等附加性能。對于固定資產(chǎn)的投入有許多要考慮的因素，但一但考慮到提高了生產(chǎn)效率、降低了成本并將生產(chǎn)納入了控制，測量機就是測量和檢測的最好的選擇。優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)，將會協(xié)助您最大限度地發(fā)揮測量機的應(yīng)用作用在選購了適用、可靠性能測量機的基礎(chǔ)上，您還需要充分考慮到三坐標(biāo)測量機供應(yīng)商的技術(shù)實力和應(yīng)用、技術(shù)服務(wù)能力，是否具有本地化的技術(shù)和長久綜合發(fā)展實力，并擁有眾多的客戶群和廣泛的認(rèn)知。通過及時可靠的技