什么是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)?

　　什么是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)?

　　幾十年來(lái)，如果一家公司要求高精度，它會(huì)使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)。近年來(lái)，這一領(lǐng)域出現(xiàn)了一顆冉冉升起的新星。與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相比，具有攜帶方便、使用簡(jiǎn)單、無(wú)需觸摸掃描對(duì)象、測(cè)量速度快10-50倍等明顯優(yōu)勢(shì)。幾千年來(lái)，精確的線(xiàn)性測(cè)量一直是社會(huì)的基礎(chǔ)。人體的一米是指寬、尺、肘(從手肘到中指的距離)。在這一過(guò)程中，我們實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

　　后來(lái)，我們發(fā)明了尺子、卡尺、卷尺。這些工具今天仍然很常見(jiàn)，在計(jì)量世界中仍然有一席之地。但隨后，在20世紀(jì)50年代末和60年代初，一批三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)出現(xiàn)在市場(chǎng)上。因此，在20世紀(jì)80年代初，出現(xiàn)了帶有測(cè)量臂的便攜式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。隨著時(shí)間的推移，技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代三坐標(biāo)機(jī)成為世界各地成千上萬(wàn)用戶(hù)喜愛(ài)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。除了質(zhì)量控制，受控和程序化三坐標(biāo)機(jī)也開(kāi)始應(yīng)用于逆向工程、快速成型等領(lǐng)域。

　　三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理:以凸面地形圖為例。想象一下，用你的手指感知一個(gè)物體，沿著山的邊緣滑動(dòng)，穿過(guò)一個(gè)深深的山谷，爬上一個(gè)山峰。當(dāng)手指移動(dòng)時(shí)，手指的經(jīng)度(X)、緯度(Y)和高度(Z)坐標(biāo)會(huì)隨著手指的移動(dòng)而變化。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理與此類(lèi)似。為了進(jìn)一步說(shuō)明，我們將主要介紹帶有觸點(diǎn)觸發(fā)式測(cè)頭的三坐標(biāo)機(jī)，它無(wú)疑是目前使用廣泛的三坐標(biāo)測(cè)頭。這些高靈敏度探頭記錄被測(cè)量零件或物體表面的點(diǎn)。機(jī)器記錄探頭接觸的三個(gè)軸(XYZ)的數(shù)據(jù)，并將它們與其他幾十到數(shù)百個(gè)XYZ測(cè)量值結(jié)合起來(lái)，以對(duì)物體或部件進(jìn)行精確測(cè)量，通常用于質(zhì)量檢查。然后將這些測(cè)量結(jié)果與參數(shù)規(guī)格進(jìn)行比較，以檢查零件是否滿(mǎn)足可接受的范圍。

　　CMM的分類(lèi)

　　三坐標(biāo)機(jī)的四種基本類(lèi)型包括橋式、懸臂式、龍門(mén)式和橫臂式。其中，橋式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的普及是毋庸置疑的，測(cè)量精度可以達(dá)到微米級(jí)。這種測(cè)量機(jī)價(jià)廉物美，主要是因?yàn)橹圃斐杀镜?。懸臂式三坐?biāo)機(jī)專(zhuān)為小型物體和零件設(shè)計(jì)，使其更適合在車(chē)間中使用，三面通道開(kāi)放，方便操作人員。龍門(mén)式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可以達(dá)到與橋式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相當(dāng)?shù)木?，但更適合于大型和重型零件。龍門(mén)設(shè)備安裝在地面上，需要堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　水平臂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度較低，但在檢查較大的物體和部件時(shí)有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，特別是在大體積的情況下，如在汽車(chē)、航運(yùn)和鐵路行業(yè)。只要關(guān)鍵公差規(guī)格不超過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的參數(shù)性能，水平臂是性?xún)r(jià)比高的解決方案。

　　CMM探測(cè)類(lèi)型

　　三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)探頭有各種類(lèi)型，包括觸發(fā)探頭，位移測(cè)量探頭，接近探頭和多傳感器探頭。

　　首先介紹了觸控式探針。為了將坐標(biāo)值傳回三坐標(biāo)機(jī)處理器，探頭必須接觸被測(cè)物體的表面。位移測(cè)量探頭掃描零件或部件，并將表面測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺鴺?biāo)測(cè)量機(jī)。

　　進(jìn)近探頭的工作方式與位移測(cè)量探頭類(lèi)似，即兩者都不要求探頭直接接觸物體。接近探頭的不同之處在于它們使用激光或視頻技術(shù)，而不是位移測(cè)量探頭使用的光電傳感器