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功能原理
簡單地說，三坐標測量機就是在三個相互垂直的方向上有導向機構、測長元件、數顯裝置，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動方式輕快地移動到被測點上，由讀數設備和數顯裝置把被測點的坐標值顯示出來的一種測量設備。顯然這是簡單、原始的測量機。有了這種測量機后，在測量容積里任意一點的坐標值都可通過讀數裝置和數顯裝置顯示出來。測量機的采點發(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頭。其測量過程就是當測頭接觸工件并發(fā)出采點信號時，由控制系統(tǒng)去采集當前機床三軸坐標相對于機床原點的坐標值，再由計算機系統(tǒng)對數據進行處理。

使用方法
三坐標測量機(CMM)的測量方式通?？煞譃榻佑|式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸并用式測量。
其中，接觸測量方式常用于機加工產品、壓制成型產品、金屬膜等的測量。為了分析工件加工數據，或為逆向工程提供工件原始信息，經常需要用三坐標測量機對被測工件表面進行數據點掃描。以三坐標的FOUNCTION-PRO型三坐標測量機為例，介紹三坐標測量機的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
三坐標測量機的掃描操作是應用PC DMIS程序在被測物體表面的特定區(qū)域內進行數據點采集，該區(qū)域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描類型與測量模式、測頭類型以及是否有CAD文件等有關，控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項由狀態(tài)按鈕(手動/DCC)決定。若采用DCC方式測量，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；若采用手動測量模式，則只能使用基本的“手動觸發(fā)掃描”(Manul TTP Scan)方式；若采用手動測量方式并使用剛性測頭，則可用選項為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。
下面詳細介紹在DCC狀態(tài)下，進入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項后可供選擇的五種掃描方式。

閉線掃描(Closed Linear Scan)
閉線掃描方式允許掃描內表面或外表面，它只需“起點”和“方向點”兩個值(PC DMIS程序將起點也作為終點)。
(1)數據輸入操作
雙擊邊界點“1”，在編輯對話框中輸入位置；雙擊方向點“D”，輸入坐標值；選擇掃描類型(“線性”或“變量”)，輸入步長，定義觸測類型(“矢量”、“表面”或“邊緣”)；雙擊“初始矢量”，輸入第“1”點的矢量，檢查截面矢量；鍵入其它選項后，點擊“創(chuàng)建”。
也可使用坐標測量機操作盤觸測被測工件表面的測點，然后觸測方向點，PC DMIS程序將把測量值自動放入對話框，并自動計算初始矢量。選擇掃描控制方式、測點類型及其它選項后，點擊“創(chuàng)建”。
(2)有CAD模型的閉線掃描
如被測工件有CAD模型，測量前確認“閉線掃描”；先點擊表面起始點，在CAD模型上生成符號“1”(點擊時表面和邊界點被加亮，以便選擇正確的表面)；然后點擊掃描方向點；PC DMIS將在對話框中給出所選位置點相應的坐標及矢量；選擇掃描控制方式、步長及其它選項后，點擊“創(chuàng)建”。

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)。現(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；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；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；點擊“3”，選擇“添加”，可在清單上添加第四點；觸測終止點，將關閉對話框。定義掃描行距和步長兩個方向數據；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”。
機房結構對機房溫度的影響
由于測量機房要求恒溫，所以機房要有保溫措施。如有窗戶要采用雙層窗，并避免有陽光照射。門口要盡量采用過渡間，減少溫度散失。機房的空調選擇要與房間相當，機房過大或過小都會對溫度控制造成困難。
在南方濕度較大的地區(qū)或北方的夏天或雨季，當正在制冷的空調突然被關閉后，空氣中的水汽會很快凝結在溫度相對比較低的測量機導軌和部件上，會使測量機的氣浮塊和某些部件嚴重銹蝕，影響測量機壽命。而計算機和控制系統(tǒng)的電路板會因濕度過大出現(xiàn)腐蝕或造成短路。如果濕度過小，會嚴重影響花崗石的吸水性，可能造成花崗石變形?；覊m和靜電會對控制系統(tǒng)造成危害。所以機房的濕度并不是無關緊要的，要盡量控制在60%±5%的范圍內。
空氣濕度大、測量機房密封性不好是造成機房濕度大的主要原因。在濕度比較大地區(qū)機房的密封性要求好一些，必要時增加除濕機。
解決的辦法就是改變管理方式，將“放假前打掃衛(wèi)生”改為“上班時打掃衛(wèi)生”，而且要打開空調和除濕機清除水份。要定期清潔計算機和控制系統(tǒng)中的灰塵，減少或避免因此而造成的故障隱患。
使用標準件檢查機器是非常好的，但是相對來說比較麻煩，只能是一段時間做一次。比較方便的辦法是用一個典型零件，編好自動測量程序后，在機器精度校驗好的情況下進行多次測量，將結果按照統(tǒng)計規(guī)律計算后得出一個合理的值及公差范圍記錄下來。操作員可以經常檢查這個零件以確定機器的精度情況。
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