選擇三坐標(biāo)測量機(jī)注意事項(xiàng)

  一般情況下,三坐標(biāo)測量機(jī)的選用主要注意如下方面:

   1.CMM的測量范圍。這是選擇CMM的首要因素。計(jì)劃購買三坐標(biāo)測量設(shè)備時,首先要清楚掌握所測產(chǎn)品的外圍尺寸,根據(jù)尺寸來確定相應(yīng)規(guī)格的三坐標(biāo)設(shè)備。例如在選用橋式結(jié)構(gòu)CMM時,設(shè)備價格與橫梁的跨度成正比,而長度方向的尺寸對價格影響不大,因此我們只要滿足測量的范圍即可,不必追求不必要的大量程,如果被測工件所需被測量的只是整個產(chǎn)品的一部分,這時選用的CMM也要把整體工件放置在工作臺面上,同時要考慮產(chǎn)品的重量,不能超過CMM的承重范圍。CMM選用的測量范圍還要受到所選探頭系統(tǒng)的影響,因?yàn)樘筋^會占用一定的測量空間,所以在選定測量范圍時,就要考慮所選探頭的影響。目前從測量范圍而言,探頭普遍使用的是兩種:帶旋轉(zhuǎn)頭的探頭和固定式探頭。

   (1)旋轉(zhuǎn)探頭:主要應(yīng)用在生產(chǎn)型的三坐標(biāo)測量機(jī)上。

   (2)固定式探頭:主要應(yīng)用在計(jì)量型的三坐標(biāo)測量機(jī)上。它不存在旋轉(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)誤差。因?yàn)榇嬖谛D(zhuǎn)探頭和固定探頭的工作原理差異,因此在選擇設(shè)備測量范圍的時候也是有區(qū)別的:旋轉(zhuǎn)探頭需要更大的測量范圍,對于同樣的一個工件,因?yàn)樾D(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過程中會占用一些空間,根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在選擇CMM的時候,如果供應(yīng)商標(biāo)配旋轉(zhuǎn)探頭,就要考慮更大的CMM量程。

   2.測量精度。三坐標(biāo)測量機(jī)就是檢測工件幾何尺寸與形位誤差的計(jì)量儀器,滿足精度要求是首選目標(biāo)。CMM選用時,一般可根據(jù)被測工件要求的檢測精度與測量機(jī)給定的測量不確定度相對比,看測量機(jī)精度是否符合要求。精度比對不是一個簡單的比較過程。測量機(jī)的技術(shù)規(guī)范中一般只給出單軸測長和空間測長的兩個不確定度計(jì)算公式及重復(fù)測量精度值。而在具體開展測量時,需要將被測參數(shù)的測量不確定度限制在一定范圍內(nèi)。一般測量時,需要測量很多探測點(diǎn)。在進(jìn)行形位公差測量時,更有大量探測點(diǎn)參與計(jì)算并帶來測量誤差,精確計(jì)算是很困難的,因此從經(jīng)驗(yàn)出發(fā),在一般測量中,測量不確定度應(yīng)為被測工件尺寸公差帶的1/5～1/3。

    總之,用戶應(yīng)選用精度(包括重復(fù)精度)稍高一些的坐標(biāo)測量機(jī)。這不僅由于測量復(fù)雜工件時,測點(diǎn)可能帶入的誤差比預(yù)想的要大(由于測頭測桿變化或加長會引入更大的測量誤差),而且測量機(jī)的精度會隨使用次數(shù)增多而有所下降,一般測量機(jī)的不確定度數(shù)值小于或等于被測量尺寸要求不確定度的1/2時,就可以選用。

   3.探頭形式。從探頭的工作形式對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響來看,目前普遍使用的探頭有接觸式觸發(fā)探頭、接觸式掃描探頭和非接觸式光學(xué)探頭等。選用設(shè)備探頭時,根據(jù)測量需求,測量速度及測量頻率選擇探頭形式。

   4.光柵尺。光柵尺是三坐標(biāo)測量機(jī)的讀數(shù)基準(zhǔn),因而要求其熱膨脹系數(shù)盡可能的低,以保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性。現(xiàn)在關(guān)于光柵尺的材料研發(fā)也是圍繞降低熱膨脹系數(shù)進(jìn)行的。測量機(jī)按自動化程度分為手動(或機(jī)動)與CNC(自控)兩大類。選用時,應(yīng)根據(jù)檢測對象的批量大小、自動化程度、操作人員技術(shù)水平及資金投入大小去權(quán)衡。當(dāng)然CNC測量機(jī)精度水平高、測量速度快,但測量前的準(zhǔn)備時間相對較長、技術(shù)要求相對較高、資金投入相對較大。