選擇三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)注意事項(xiàng)

  一般情況下,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的選用主要注意如下方面:

   1.CMM的測(cè)量范圍。這是選擇CMM的首要因素。計(jì)劃購(gòu)買三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備時(shí),首先要清楚掌握所測(cè)產(chǎn)品的外圍尺寸,根據(jù)尺寸來(lái)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(shí),設(shè)備價(jià)格與橫梁的跨度成正比,而長(zhǎng)度方向的尺寸對(duì)價(jià)格影響不大,因此我們只要滿足測(cè)量的范圍即可,不必追求不必要的大量程,如果被測(cè)工件所需被測(cè)量的只是整個(gè)產(chǎn)品的一部分,這時(shí)選用的CMM也要把整體工件放置在工作臺(tái)面上,同時(shí)要考慮產(chǎn)品的重量,不能超過(guò)CMM的承重范圍。CMM選用的測(cè)量范圍還要受到所選探頭系統(tǒng)的影響,因?yàn)樘筋^會(huì)占用一定的測(cè)量空間,所以在選定測(cè)量范圍時(shí),就要考慮所選探頭的影響。目前從測(cè)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(cè)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(cè)量機(jī)上。它不存在旋轉(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過(guò)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(cè)量范圍的時(shí)候也是有區(qū)別的:旋轉(zhuǎn)探頭需要更大的測(cè)量范圍,對(duì)于同樣的一個(gè)工件,因?yàn)樾D(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)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(shí)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(cè)量精度。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就是檢測(cè)工件幾何尺寸與形位誤差的計(jì)量?jī)x器,滿足精度要求是首選目標(biāo)。CMM選用時(shí),一般可根據(jù)被測(cè)工件要求的檢測(cè)精度與測(cè)量機(jī)給定的測(cè)量不確定度相對(duì)比,看測(cè)量機(jī)精度是否符合要求。精度比對(duì)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的比較過(guò)程。測(cè)量機(jī)的技術(shù)規(guī)范中一般只給出單軸測(cè)長(zhǎng)和空間測(cè)長(zhǎng)的兩個(gè)不確定度計(jì)算公式及重復(fù)測(cè)量精度值。而在具體開(kāi)展測(cè)量時(shí),需要將被測(cè)參數(shù)的測(cè)量不確定度限制在一定范圍內(nèi)。一般測(cè)量時(shí),需要測(cè)量很多探測(cè)點(diǎn)。在進(jìn)行形位公差測(cè)量時(shí),更有大量探測(cè)點(diǎn)參與計(jì)算并帶來(lái)測(cè)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(cè)量中,測(cè)量不確定度應(yīng)為被測(cè)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(cè)量機(jī)。這不僅由于測(cè)量復(fù)雜工件時(shí),測(cè)點(diǎn)可能帶入的誤差比預(yù)想的要大(由于測(cè)頭測(cè)桿變化或加長(zhǎng)會(huì)引入更大的測(cè)量誤差),而且測(cè)量機(jī)的精度會(huì)隨使用次數(shù)增多而有所下降,一般測(cè)量機(jī)的不確定度數(shù)值小于或等于被測(cè)量尺寸要求不確定度的1/2時(shí),就可以選用。

   3.探頭形式。從探頭的工作形式對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響來(lái)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(shí),根據(jù)測(cè)量需求,測(cè)量速度及測(cè)量頻率選擇探頭形式。

   4.光柵尺。光柵尺是三坐標(biāo)測(cè)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(cè)量機(jī)按自動(dòng)化程度分為手動(dòng)(或機(jī)動(dòng))與CNC(自控)兩大類。選用時(shí),應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的批量大小、自動(dòng)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(cè)量機(jī)精度水平高、測(cè)量速度快,但測(cè)量前的準(zhǔn)備時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、技術(shù)要求相對(duì)較高、資金投入相對(duì)較大。