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儀器簡介
三坐標(biāo)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(biāo)測量機(jī)或三坐標(biāo)量床。三坐標(biāo)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(dǎo)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(jī)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(biāo)測量儀的測量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等 [1]  。
機(jī)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(yù)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(jī) 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

功能原理
簡單地說，三坐標(biāo)測量機(jī)就是在三個相互垂直的方向上有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、測長元件、數(shù)顯裝置，有一個能夠放置工件的工作臺(大型和巨型不一定有)，測頭可以以手動或機(jī)動方式輕快地移動到被測點上，由讀數(shù)設(shè)備和數(shù)顯裝置把被測點的坐標(biāo)值顯示出來的一種測量設(shè)備。顯然這是簡單、原始的測量機(jī)。有了這種測量機(jī)后，在測量容積里任意一點的坐標(biāo)值都可通過讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置顯示出來。測量機(jī)的采點發(fā)訊裝置是測頭，在沿X，Y，Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數(shù)頭。其測量過程就是當(dāng)測頭接觸工件并發(fā)出采點信號時，由控制系統(tǒng)去采集當(dāng)前機(jī)床三軸坐標(biāo)相對于機(jī)床原點的坐標(biāo)值，再由計算機(jī)系統(tǒng)對數(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。測頭從起始點開始，沿一定方向并按預(yù)定步長進(jìn)行掃描，直至終止點。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。
(1)無CAD模型
如被測工件無CAD模型，先輸入邊界點(Boundary Points)的名義值。打開對話框中的“邊界點”選項后，先點擊“1”，輸入掃描起始點數(shù)據(jù)；然后雙擊“D”，輸入方向點(表示掃描方向的坐標(biāo)點)的新的X、Y、Z坐標(biāo)值；雙擊“2”，輸入掃描終點數(shù)據(jù)。
第二項輸入步長。在“掃描”對話框(Scan Dialog)中“方向1技術(shù)”(Direction 1 Tech)欄中的“”(Max Inc)欄中輸入一個新步長值。
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量點表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前一點的表面法矢。當(dāng)所有數(shù)據(jù)輸入完成后點擊“創(chuàng)建”。
(2)有CAD模型
如被測工件有CAD模型，開始掃描時用鼠標(biāo)左鍵點擊CAD模型的相應(yīng)表面，PC DMIS程序?qū)⒃贑AD模型上生成一點并加標(biāo)志“1”表示為掃描起始點；然后點擊下一點定義掃描方向；點擊終點(或邊界點)并標(biāo)志為“2”。在“1”和“2”之間連線。對于每一所選點，PC DMIS已在對話框中輸入相應(yīng)坐標(biāo)值及矢量。確定步長及其它選項(如安全平面、單點等)后，點擊“測量”，然后點擊“創(chuàng)建”。

應(yīng)用要點
(1)應(yīng)根據(jù)被測工件的具體特點及建模要求合理選用適當(dāng)?shù)膾呙铚y量方式，以達(dá)到提高數(shù)據(jù)采集精度和測量效率的目的。
(2)為便于測量草作和測頭移動，應(yīng)合理規(guī)劃被測工件裝夾位置；為保證造型精度，裝夾工件時應(yīng)盡量使測頭能一次完成全部被測對象的掃描測量。
(3)掃描測量點的選取應(yīng)包括工件輪廓幾何信息的關(guān)鍵點，在曲率變化較明顯的部位應(yīng)適當(dāng)增加測量點 [3]  。
數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務(wù)和要求：
（1）將測量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為CAD軟件可識別的IGES格式，合并后以產(chǎn)品名稱或用戶的名稱分類保存。
（2）不同產(chǎn)品、不同屬性、不同定位、易于混淆的數(shù)據(jù)應(yīng)存放在不同的文件中，并在IGES文件中分層分色。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用《三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》完成，操作方法見軟件用戶手冊。
油和水對測量機(jī)的影響
由于壓縮空氣對測量機(jī)的正常工作起著非常重要的作用，所以對氣路的維修和保養(yǎng)非常重要。其中有以下主要項目：
每天使用測量機(jī)前檢查管道和過濾器，放出過濾器內(nèi)及空壓機(jī)或儲氣罐的水和油。
一般3個月要清洗隨機(jī)過濾器和前置過濾器的濾芯。空氣質(zhì)量較差的周期要縮短。因為過濾器的濾芯在過濾油和水的同時本身也被油污染堵塞，時間稍長就會使測量機(jī)實際工作氣壓降低，影響測量機(jī)正常工作。一定要定期清洗過濾器濾芯。
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)。
對測量機(jī)導(dǎo)軌的保護(hù)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。
當(dāng)我們在使用測量機(jī)時要盡量保持測量機(jī)房的環(huán)境溫度與檢定時一致。另外電氣設(shè)備、計算機(jī)、人員都是熱源。在設(shè)備安裝時要做好規(guī)劃，使電氣設(shè)備、計算機(jī)等與測量機(jī)有一定的距離。測量機(jī)房加強(qiáng)管理不要有多余人員停留。高精度的測量機(jī)使用環(huán)境的管理更應(yīng)該嚴(yán)格。
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