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使用方法
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)的測(cè)量方式通??煞譃榻佑|式測(cè)量、非接觸式測(cè)量和接觸與非接觸并用式測(cè)量。
其中,接觸測(cè)量方式常用于機(jī)加工產(chǎn)品、壓制成型產(chǎn)品、金屬膜等的測(cè)量。為了分析工件加工數(shù)據(jù),或?yàn)槟嫦蚬こ烫峁┕ぜ夹畔?,?jīng)常需要用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)被測(cè)工件表面進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描。以三坐標(biāo)的FOUNCTION-PRO型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為例,介紹三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的掃描操作是應(yīng)用PC DMIS程序在被測(cè)物體表面的特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)采集,該區(qū)域可以是一條線、一個(gè)面片、零件的一個(gè)截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描類型與測(cè)量模式、測(cè)頭類型以及是否有CAD文件等有關(guān),控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項(xiàng)由狀態(tài)按鈕(手動(dòng)/DCC)決定。若采用DCC方式測(cè)量,又有CAD文件,則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描;若采用DCC方式測(cè)量,而只有線框型CAD文件,則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式;若采用手動(dòng)測(cè)量模式,則只能使用基本的“手動(dòng)觸發(fā)掃描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手動(dòng)測(cè)量方式并使用剛性測(cè)頭,則可用選項(xiàng)為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時(shí)間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。
下面詳細(xì)介紹在DCC狀態(tài)下,進(jìn)入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項(xiàng)后可供選擇的五種掃描方式。

主要特征
三軸采用天然高精密花崗巖導(dǎo)軌,保證了整體具有相同的熱力學(xué)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(jī)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(biāo)的測(cè)量基準(zhǔn)——光柵尺就會(huì)受損,精度改變。
2.由于三坐標(biāo)的平臺(tái)是花崗巖結(jié)構(gòu),這樣三坐標(biāo)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(shí)會(huì)因?yàn)槿S的熱膨脹系數(shù)不均同而引起測(cè)量精度的失真和穩(wěn)定。
三軸導(dǎo)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(yù)應(yīng)力氣浮軸承,是確保機(jī)器精度長(zhǎng)期穩(wěn)定的基礎(chǔ),同時(shí)軸承受力沿軸向方向,受力穩(wěn)定均衡,有利于保證機(jī)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(yùn)動(dòng)摩擦帶來的熱量,增加設(shè)備整體熱穩(wěn)定性。仔細(xì)研究各廠家的技術(shù)指標(biāo),會(huì)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(xué)理論,當(dāng)氣體以一定的壓力通過圓孔的時(shí)候,會(huì)因?yàn)闅怏w摩擦產(chǎn)生熱量,在高精密測(cè)量中,微小的熱量也會(huì)影響精度的穩(wěn)定性,而當(dāng)孔的孔徑小于一定的直徑的時(shí)候,卻會(huì)相反的會(huì)在孔的周圍形成冷凝效應(yīng)! 正是利用這一物理學(xué)原理,采用歐潼小孔的技術(shù),使得冷凝效應(yīng)恰恰抵消測(cè)量中因?yàn)榭諝饽Σ廉a(chǎn)生的微弱熱量,使得設(shè)備保持長(zhǎng)時(shí)間的溫度穩(wěn)定性,從而保證精度穩(wěn)定性!
各大供應(yīng)商CMM軸承對(duì)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(shí)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(dòng)系統(tǒng)采用國際的設(shè)計(jì),無任何導(dǎo)軌受力變形,程度保證機(jī)器精度和穩(wěn)定性。采用鋼絲增強(qiáng)同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu),有效減少高速運(yùn)動(dòng)(增加)時(shí)的震動(dòng),具有高強(qiáng)度,高速度及無磨損特點(diǎn)。
6. 軟件為PTB全面認(rèn)證的RATIONAL-DMIS,功能強(qiáng)大,簡(jiǎn)單易學(xué),讓你更專注于產(chǎn)品測(cè)量而不是學(xué)習(xí)軟件。

功能原理
簡(jiǎn)單地說,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就是在三個(gè)相互垂直的方向上有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、測(cè)長(zhǎng)元件、數(shù)顯裝置,有一個(gè)能夠放置工件的工作臺(tái)(大型和巨型不一定有),測(cè)頭可以以手動(dòng)或機(jī)動(dòng)方式輕快地移動(dòng)到被測(cè)點(diǎn)上,由讀數(shù)設(shè)備和數(shù)顯裝置把被測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值顯示出來的一種測(cè)量設(shè)備。顯然這是簡(jiǎn)單、原始的測(cè)量機(jī)。有了這種測(cè)量機(jī)后,在測(cè)量容積里任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值都可通過讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置顯示出來。測(cè)量機(jī)的采點(diǎn)發(fā)訊裝置是測(cè)頭,在沿X,Y,Z三個(gè)軸的方向裝有光柵尺和讀數(shù)頭。其測(cè)量過程就是當(dāng)測(cè)頭接觸工件并發(fā)出采點(diǎn)信號(hào)時(shí),由控制系統(tǒng)去采集當(dāng)前機(jī)床三軸坐標(biāo)相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值,再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

1.開線掃描(Open Linear Scan)
開線掃描是基本的掃描方式。測(cè)頭從起始點(diǎn)開始,沿一定方向并按預(yù)定步長(zhǎng)進(jìn)行掃描,直至終止點(diǎn)。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。
(1)無CAD模型
如被測(cè)工件無CAD模型,先輸入邊界點(diǎn)(Boundary Points)的名義值。打開對(duì)話框中的“邊界點(diǎn)”選項(xiàng)后,先點(diǎn)擊“1”,輸入掃描起始點(diǎn)數(shù)據(jù);然后雙擊“D”,輸入方向點(diǎn)(表示掃描方向的坐標(biāo)點(diǎn))的新的X、Y、Z坐標(biāo)值;雙擊“2”,輸入掃描終點(diǎn)數(shù)據(jù)。
第二項(xiàng)輸入步長(zhǎng)。在“掃描”對(duì)話框(Scan Dialog)中“方向1技術(shù)”(Direction 1 Tech)欄中的“”(Max Inc)欄中輸入一個(gè)新步長(zhǎng)值。
檢查設(shè)定的方向矢量是否正確,該矢量定義了掃描開始后測(cè)量點(diǎn)表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前一點(diǎn)的表面法矢。當(dāng)所有數(shù)據(jù)輸入完成后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
(2)有CAD模型
如被測(cè)工件有CAD模型,開始掃描時(shí)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊CAD模型的相應(yīng)表面,PC DMIS程序?qū)⒃贑AD模型上生成一點(diǎn)并加標(biāo)志“1”表示為掃描起始點(diǎn);然后點(diǎn)擊下一點(diǎn)定義掃描方向;點(diǎn)擊終點(diǎn)(或邊界點(diǎn))并標(biāo)志為“2”。在“1”和“2”之間連線。對(duì)于每一所選點(diǎn),PC DMIS已在對(duì)話框中輸入相應(yīng)坐標(biāo)值及矢量。確定步長(zhǎng)及其它選項(xiàng)(如安全平面、單點(diǎn)等)后,點(diǎn)擊“測(cè)量”,然后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
錯(cuò)誤信息對(duì)話框,關(guān)閉即可(或在網(wǎng)址輸入欄中輸入100.0.0.1,進(jìn)入Errors?History查看錯(cuò)誤信息),此信息在下次開機(jī)時(shí)自動(dòng)清除。?
10.?在手動(dòng)操作狀態(tài)下,在接近采點(diǎn)位置時(shí),要按下慢速鍵。?
11.?旋轉(zhuǎn)測(cè)頭、校驗(yàn)探頭、自動(dòng)更換探頭、運(yùn)行程序等操作時(shí),保證測(cè)頭運(yùn)行路線上無障礙。?12.?在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行編程或不使用時(shí),操作盒上速度設(shè)為0。?
13.?程序次運(yùn)行時(shí)要將速度降低至10~30%,并注意運(yùn)行軌跡是否符合要求。?
14.?在搬放工件時(shí),先將測(cè)頭移至安全位置,要注意工件不能磕碰工作臺(tái)面,特別是機(jī)器的導(dǎo)軌面。?
15.?關(guān)機(jī)順序依次為:①將Z軸移動(dòng)到機(jī)器的左、前、上方,并將測(cè)頭角度旋轉(zhuǎn)到A0B0;②清潔工作臺(tái)面;③依次關(guān)閉測(cè)座控制器、控制柜電源、氣閥、冷干機(jī)、總氣源、電源箱。?16.?長(zhǎng)期不用的鋼制標(biāo)準(zhǔn)球,需油封防銹。?
17.?在使用花崗石工作臺(tái)面上的鑲嵌件固定工件時(shí),扭矩不得超過20Nm。?
18.?如果發(fā)現(xiàn)異常情況(除更換測(cè)頭錯(cuò)誤信息),請(qǐng)先記錄軟件提示的錯(cuò)誤信息,傳真或電話通知??怂箍导夹g(shù)服務(wù)部,未經(jīng)和允許請(qǐng)勿擅自進(jìn)行檢查維修。?
19.?計(jì)算機(jī)內(nèi)不要安裝任何與三坐標(biāo)無關(guān)的軟件,以保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。?
20.?空調(diào)應(yīng)開機(jī),空調(diào)的檢修時(shí)間放在秋天進(jìn)行,從而保證三坐標(biāo)正常使用。
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