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儀器簡介
三坐標測量儀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,又稱為三坐標測量機或三坐標量床。三坐標測量儀又可定義“一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號,三個軸的位移測量系統(tǒng)(如光柵尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機等計算出工件的各點(x,y,z)及各項功能測量的儀器”。三坐標測量儀的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等 [1] 。
機型介紹
結(jié)構(gòu)型式:三軸花崗巖、四面全環(huán)抱的德式活動橋式結(jié)構(gòu)
傳動方式:直流伺服系統(tǒng) + 預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 臺:高精度(00級)花崗巖平臺
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

面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個區(qū)域而不再是掃描線。應用該掃描方式至少需要四個邊界點信息,即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據(jù)基本(或缺省)信息給出的邊界點1、2、3確定三角形面片,掃描方向則由D的坐標值決定;若增加了第四或第五個邊界點,則面片可以為四方形或五邊形。
采用面片掃描方式時,在復選框中選擇“閉線掃描”,表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等),然后輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離;用起始點、方向點和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測元素)?,F(xiàn)以創(chuàng)建四邊形面片為例,介紹面片掃描的幾種定義方式:
(1)鍵入坐標值方式
雙擊邊界點“1”,輸入起始點坐標值X、Y、Z;雙擊邊界方向點“D”,輸入掃描方向點坐標值;雙擊邊界點“2”,輸入確定方向的掃描寬度;雙擊邊界點“3”,輸入確定第二方向的掃描寬度;點擊“3”,然后按“添加”按鈕,對話框給出第四個邊界點;雙擊邊界點“4”,輸入終止點坐標值;選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和步長(1、2兩點間的步長)值后,點擊“創(chuàng)建”。(2)觸測方式
選定“面片掃描”方式,用坐標測量機草作盤在所需起始點位置觸測點,該點坐標值將顯示在“邊界點”對話框的“#1”項內(nèi);然后觸測第二點,該點代表掃描方向的終止點,其坐標值將顯示在對話框的“D”項內(nèi);然后觸測第三點,該點代表掃描面片寬度,其坐標值將顯示在對話框的“#3”項內(nèi);點擊“3”,選擇“添加”,可在清單上添加第四點;觸測終止點,將關(guān)閉對話框。定義掃描行距和步長兩個方向數(shù)據(jù);選擇掃描觸測類型及所需選項后,點擊“創(chuàng)建”。
(3)CAD曲面模型方式
該掃描方式只適用于有CAD曲面模型的工件。先選定“面片掃描”方式,左鍵點擊CAD工作表面;加亮“邊界點”對話框中的“1”,左鍵點擊曲面上的掃描起始點;然后加亮“D”,點擊曲面定義方向點;點擊曲面定義掃描寬度(#2);點擊曲面定義掃描上寬度(#3);點擊“3”,選擇“添加”,添加附加點“4”,加亮“4”,點擊定義掃描終止點,關(guān)閉對話框。定義兩個方向的步長及選擇所需選項后,點擊“創(chuàng)建”。

截面掃描(Section Scan)
截面掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件,它允許對工件的某一截面進行掃描,掃描截面既可沿X、Y、Z軸方向,也可與坐標軸成一定角度。通過定義步長可進行多個截面掃描??稍趯υ捒蛑性O(shè)置截面掃描的邊界點。按“剖切CAD”轉(zhuǎn)換按鈕,可在CAD曲面模型內(nèi)尋找任何孔,并可采用與開線掃描類似方式定義其邊界線,PCDMIS程序?qū)⑹箳呙杪窂阶詣颖荛_CAD曲面模型中的孔。按用戶定義表面剖切CAD的方法為:進入“邊界點”選項;進入“CAD元素選擇”框;選擇表面;在不清除“CAD元素選擇”框的情況下,選擇“剖切CAD”選項。此時PC DMIS程序?qū)⑶懈钏x表面尋找孔。若CAD曲面模型中無定義孔,就沒有必要選“剖切CAD”選項,此時PC DMIS將按定義的起始、終止邊界點進行掃描。對于有多個曲面的復雜CAD圖形,可對不同曲面分組剖切,*#將剖切限制在局部CAD曲面模型上。
邊界掃描(Perimeter Scan)
邊界掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件。該掃描方式采用CAD數(shù)學模型計算掃描路徑,該路徑與邊界或外輪廓偏置一定距離(由用戶選定)。創(chuàng)建邊界掃描時,先選定“邊界掃描”選項;若為內(nèi)邊界掃描,則在對話框中選擇“內(nèi)邊界掃描”;選擇工作曲面時,啟動“選擇”復選框,每選一個曲面則加亮一個,選定所有期望曲面后,退出復選框;點擊表面確定掃描起始點;在同一表面上點擊確定掃描方向點;點擊表面確定掃描終止點,若不給出終止點,則起始點即為終止點;在“掃描構(gòu)造”編輯框內(nèi)輸入相應值(包括“增值”、“CAD公差”等);選擇“計算邊界”選項,計算掃描邊界;確認偏差值正確后,按“產(chǎn)生測點”按鈕,PC DMIS程序?qū)⒆詣佑嬎銏?zhí)行掃描的理論值;點擊“創(chuàng)建”。

主要特征
三軸采用天然高精密花崗巖導軌,保證了整體具有相同的熱力學性能,避免由于三軸材質(zhì)不同熱膨脹系數(shù)不同所造成的機器精度誤差。
花崗巖與航空鋁合金的比較
1.鋁合金材料熱膨脹系數(shù)大。一般使用航空鋁合金材料的橫梁和Z軸在使用幾年之后,三坐標的測量基準——光柵尺就會受損,精度改變。
2.由于三坐標的平臺是花崗巖結(jié)構(gòu),這樣三坐標的主軸也是花崗巖材質(zhì)。主軸采用花崗巖而橫梁和Z軸采用鋁合金等其他材質(zhì),在溫度變化時會因為三軸的熱膨脹系數(shù)不均同而引起測量精度的失真和穩(wěn)定。
三軸導軌采用全天然花崗巖四面全環(huán)抱式矩形結(jié)構(gòu),配上高精度自潔式預應力氣浮軸承,是確保機器精度長期穩(wěn)定的基礎(chǔ),同時軸承受力沿軸向方向,受力穩(wěn)定均衡,有利于保證機器硬件壽命。
3. 采用小孔專利技術(shù),耗氣量為30L/Min,在軸承間隙形成冷凝區(qū)域,抵消軸承運動摩擦帶來的熱量,增加設(shè)備整體熱穩(wěn)定性。仔細研究各廠家的技術(shù)指標,會發(fā)現(xiàn): 歐潼精密的耗氣量為30L/Min,而其他的廠家在50-150L/MIN之間. 按照物理學理論,當氣體以一定的壓力通過圓孔的時候,會因為氣體摩擦產(chǎn)生熱量,在高精密測量中,微小的熱量也會影響精度的穩(wěn)定性,而當孔的孔徑小于一定的直徑的時候,卻會相反的會在孔的周圍形成冷凝效應! 正是利用這一物理學原理,采用歐潼小孔的技術(shù),使得冷凝效應恰恰抵消測量中因為空氣摩擦產(chǎn)生的微弱熱量,使得設(shè)備保持長時間的溫度穩(wěn)定性,從而保證精度穩(wěn)定性!
各大供應商CMM軸承對比
4. 三軸均采用英國RENISHAW原裝鍍金光柵尺,分辨率為0.1um;同時采用一端固定,一端自由伸縮的方式安裝,減少了光柵尺的變形。
5.傳動系統(tǒng)采用國際的設(shè)計,無任何導軌受力變形,程度保證機器精度和穩(wěn)定性。采用鋼絲增強同步帶傳動結(jié)構(gòu),有效減少高速運動(增加)時的震動,具有高強度,高速度及無磨損特點。
6. 軟件為PTB全面認證的RATIONAL-DMIS,功能強大,簡單易學,讓你更專注于產(chǎn)品測量而不是學習軟件。
1.?未經(jīng)培訓并取得操作的人員禁止使用該三坐標測量機。?
2.?每天開機前先檢查供氣壓力達到要求后才能開控制柜:氣源供壓≥0.65Mpa,機器氣壓≥0.4Mpa。?
3.?當三聯(lián)體存水杯中油水混合物高度超過5mm時需要手動放水。機器的供氣壓力正常,而三聯(lián)體處壓力不能調(diào)到正常值時,則需要換濾芯。?
4.?三坐標使用環(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.?機器導軌內(nèi)不得放置任何物品,不要用手直接接觸導軌工作面,每天開機前用高織紗純棉布沾無水酒精清潔三軸導軌面,待導軌面干燥后才能運行機器。嚴禁用酒精清潔噴漆表面及光柵尺。?
7.?開機順序依次為:打開①電源箱;②總氣源;③冷干機;④氣閥;⑤控制柜電源;⑥測座控制器;⑦當操作盒燈亮后給電機加電(急停鍵必須松開);⑧待系統(tǒng)自檢完畢,啟動測量軟件,三軸歸零(回家)“確定”,自動完成后進入正常工作狀態(tài)。?
8.?每次開機后先回機器零點。在回零點前,先將測頭移至安全位置,保證測頭復位旋轉(zhuǎn)和Z軸向上運動時無障礙。?
9.?更換測頭時,使用隨機提供的工具,所使用的測頭需要標定:?
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)。會出現(xiàn)測頭
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