所謂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)其實(shí)就是在機(jī)械、電子、儀表、塑膠等行業(yè)被廣泛使用的一種設(shè)備。
它可以很好的代替多種表面測(cè)量工具及昂貴的組合量規(guī)，因此如今越來越多的人開始傾向于使用它。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的選用注意事項(xiàng)
一般情況下,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的選用主要注意如下方面:
1.CMM的測(cè)量范圍。這是選擇CMM的首要因素。
我們?cè)谟?jì)劃購(gòu)買三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備時(shí),首先要清楚掌握所測(cè)產(chǎn)品的外圍尺寸,根據(jù)尺寸來確定相應(yīng)規(guī)格的三坐標(biāo)設(shè)備。
例如在選用橋式結(jié)構(gòu)CMM時(shí),設(shè)備價(jià)格與橫梁的跨度成正比,而長(zhǎng)度方向的尺寸對(duì)價(jià)格影響不大;
因此我們只要滿足測(cè)量的范圍即可,不必追求不必要的大量程;
如果被測(cè)工件所需被測(cè)量的只是整個(gè)產(chǎn)品的一部分,這時(shí)選用的CMM也要把整體工件放置在工作臺(tái)面上;
同時(shí)要考慮產(chǎn)品的重量,不能超過CMM的承重范圍。
CMM選用的測(cè)量范圍還要受到所選探頭系統(tǒng)的影響,因?yàn)樘筋^會(huì)占用一定的測(cè)量空間,所以在選定測(cè)量范圍時(shí),就要考慮所選探頭的影響。
目前從測(cè)量范圍而言,探頭普遍使用的是兩種:帶旋轉(zhuǎn)頭的探頭和固定式探頭。
(1)旋轉(zhuǎn)探頭:主要應(yīng)用在生產(chǎn)型的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上。
(2)固定式探頭:
主要應(yīng)用在計(jì)量型的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上。它不存在旋轉(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)誤差。
因?yàn)榇嬖谛D(zhuǎn)探頭和固定探頭的工作原理差異,因此在選擇設(shè)備測(cè)量范圍的時(shí)候也是有區(qū)別的:
旋轉(zhuǎn)探頭需要更大的測(cè)量范圍,對(duì)于同樣的一個(gè)工件,因?yàn)樾D(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)占用一些空間;
根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在選擇CMM的時(shí)候,如果供應(yīng)商標(biāo)配旋轉(zhuǎn)探頭,就要考慮更大的CMM量程。
2.測(cè)量精度。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就是檢測(cè)工件幾何尺寸與形位誤差的計(jì)量?jī)x器,滿足精度要求是基本目標(biāo)。
CMM選用時(shí),一般可根據(jù)被測(cè)工件要求的檢測(cè)精度與測(cè)量機(jī)給定的測(cè)量不確定度相對(duì)比,看測(cè)量機(jī)精度是否符合要求。
精度比對(duì)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的比較過程。測(cè)量機(jī)的技術(shù)規(guī)范中一般只給出單軸測(cè)長(zhǎng)和空間測(cè)長(zhǎng)的兩個(gè)不確定度計(jì)算公式及重復(fù)測(cè)量精度值。
而在具體開展測(cè)量時(shí),需要將被測(cè)參數(shù)的測(cè)量不確定度限制在一定范圍內(nèi)。一般測(cè)量時(shí),需要測(cè)量很多探測(cè)點(diǎn)。
在進(jìn)行形位公差測(cè)量時(shí),更有大量探測(cè)點(diǎn)參與計(jì)算并帶來測(cè)量誤差,精確計(jì)算是很困難的;
因此從經(jīng)驗(yàn)出發(fā),在一般測(cè)量中,測(cè)量不確定度應(yīng)為被測(cè)工件尺寸公差帶的1/5～1/3。
總之,用戶應(yīng)選用精度(包括重復(fù)精度)稍高一些的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。
這不僅由于測(cè)量復(fù)雜工件時(shí),測(cè)點(diǎn)可能帶入的誤差比預(yù)想的要大(由于測(cè)頭測(cè)桿變化或加長(zhǎng)會(huì)引入更大的測(cè)量誤差);
而且測(cè)量機(jī)的精度會(huì)隨使用次數(shù)增多而有所下降,一般測(cè)量機(jī)的不確定度數(shù)值小于或等于被測(cè)量尺寸要求不確定度的1/2時(shí),就可以選用。
3.探頭形式。
從探頭的工作形式對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響來看,目前普遍使用的探頭有接觸式觸發(fā)探頭、接觸式掃描探頭和非接觸式光學(xué)探頭等。選用設(shè)備探頭時(shí),根據(jù)測(cè)量需求,測(cè)量速度及測(cè)量頻率選擇探頭形式。
4.光柵尺。光柵尺是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的讀數(shù)基準(zhǔn),因而要求其熱膨脹系數(shù)盡可能的低,以保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性。
現(xiàn)在關(guān)于光柵尺的材料研發(fā)也是圍繞降低熱膨脹系數(shù)進(jìn)行的。
測(cè)量機(jī)按自動(dòng)化程度分為手動(dòng)(或機(jī)動(dòng))與CNC(自控)兩大類。
選用時(shí),應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的批量大小、自動(dòng)化程度、操作人員技術(shù)水平及資金投入大小去權(quán)衡。
當(dāng)然CNC測(cè)量機(jī)精度水平高、測(cè)量速度快,但測(cè)量前的準(zhǔn)備時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、技術(shù)要求相對(duì)較高、資金投入相對(duì)較大。
1、濕度太低會(huì)造成靜電荷的增長(zhǎng)。靜電荷能吸引塵粒，特別是在以小的測(cè)量力探測(cè)絕緣物體和在光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，會(huì)使測(cè)量精度下降。而且空氣過分干燥會(huì)使操作人員感到不舒服，并引起呼吸道疾病。鑒于這些原因，濕度不應(yīng)在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)低于30%。
2、濕度太高會(huì)使 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 及其附屬設(shè)備腐蝕，因此環(huán)境空氣在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平均相對(duì)濕度不要超過50%。
3、人們的舉止能以某一形式使測(cè)量設(shè)備及被測(cè)對(duì)象受潮，所以操作人員要注意以下幾點(diǎn)：
(1)人們的呼吸具有很高的濕度(相對(duì)濕度100%)，能引起水汽的凝結(jié)；
(2)對(duì)大部分工程材料來說人們的指印有侵蝕作用。
3、濕度變化還可以影響花崗巖變形。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 生產(chǎn)廠家在技術(shù)規(guī)范中給出對(duì)濕度的詳細(xì)規(guī)定，使用人員要密切關(guān)注濕度的變化。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)日常維護(hù):
(1)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)環(huán)境要求比較嚴(yán)格，所以每天要做好設(shè)備的衛(wèi)生清理，要做到每日一小清，每周一大清，清理時(shí)要注意減少室內(nèi)灰塵，室內(nèi)清掃要采用吸塵器，對(duì)于工作臺(tái)、附件柜等用脫脂棉清掃。
(2)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)使用的是氣浮軸承，如果氣源不干凈，有油、水或雜質(zhì)，就會(huì)造成氣浮軸承阻塞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成氣浮軸承和氣浮導(dǎo)軌劃傷，甚至氣浮塊生銹，后果嚴(yán)重。所以每天要檢查機(jī)床氣源，放水放油。定期清洗過濾器及油水分離器，必要時(shí)更換濾芯。
(3)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的導(dǎo)軌加工精度很高，與氣浮軸承的間隙很小，如果導(dǎo)軌上面有灰塵或其他雜質(zhì)，就容易造成氣浮軸承和導(dǎo)軌劃傷。所以必須每天清理大理石工作臺(tái)及導(dǎo)軌，工作臺(tái)和導(dǎo)軌要用棉綢蘸上無水乙醇清洗。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)操作注意事項(xiàng):
嚴(yán)禁用脫脂棉清洗導(dǎo)軌，以防止棉絨進(jìn)入氣浮塊中。保養(yǎng)過程中不能給任何導(dǎo)軌加任何性質(zhì)的油脂。為保持室內(nèi)濕度，不要用濕拖把拖地。不要使用壓縮空氣來清理機(jī)器，壓縮空氣可能導(dǎo)致污垢、金屬片等影響空氣軸承的正常工作。測(cè)量工件時(shí)，如果中間休息，要把Z軸移到下面沒有工件的位置。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的組成比較復(fù)雜，主要有機(jī)械部件、電氣控制部件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。平時(shí)我們?cè)谑褂萌鴺?biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量工件的同時(shí)，也要注意機(jī)器的保養(yǎng)，以延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。
下面重點(diǎn)說明壓縮空氣維護(hù)保養(yǎng)和導(dǎo)軌維護(hù)保養(yǎng)。
壓縮空氣保養(yǎng)
由于壓縮空氣對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的正常工作起著非常重要的作用，所以對(duì)氣源的維修和保養(yǎng)非常重要。其中有以下主要項(xiàng)目：
1、每天使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x前檢查管道和過濾器，放出過濾器內(nèi)及空壓機(jī)或儲(chǔ)氣罐的水和油。
2、一般3個(gè)月要清洗隨機(jī)過濾器和前置過濾器的濾芯?？諝赓|(zhì)量較差的周期要縮短。
因?yàn)檫^濾器的濾芯在過濾油和水的同時(shí)本身也被油污染堵塞，時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)使測(cè)量機(jī)實(shí)際工作氣壓降低，影響三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x正常工作。一定要定期清洗過濾器濾芯。
導(dǎo)軌維護(hù)保養(yǎng)
三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的導(dǎo)軌是測(cè)量機(jī)的基準(zhǔn)，只有保養(yǎng)好氣浮塊和導(dǎo)軌才能保證測(cè)量機(jī)的正常工作。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌的保養(yǎng)除了要經(jīng)常用酒精和脫脂棉擦拭外，還要注意不要直接在導(dǎo)軌上放置零件和工具。
尤其是花崗石導(dǎo)軌，因其質(zhì)地比較脆，任何小的磕碰會(huì)造成碰傷，如果未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，碎渣就會(huì)傷害氣浮塊和導(dǎo)軌。要養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，用布或膠皮墊在下面，保證導(dǎo)軌安全。
工作結(jié)束后或上零件結(jié)束后要擦拭導(dǎo)軌。每天都要擦拭導(dǎo)軌油污和灰塵，保持氣浮導(dǎo)軌的正常工作狀態(tài)。
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