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　　三座標(biāo)量測機(jī)(CMM)是一種以精密機(jī)械為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用領(lǐng)域電子技術(shù)、排序機(jī)技術(shù)、點(diǎn)陣與雷射干預(yù)技術(shù)等一流技術(shù)的檢驗(yàn)儀器。三座標(biāo)量測機(jī)的主要功能是：

　　1)可實(shí)現(xiàn)空間座標(biāo)點(diǎn)的量測，數(shù)控機(jī)床廠可方便快捷地量測各種零件的二維輪廓體積、邊線精度等。量測精確可靠，LX1科灰蘚。

　　2)由于排序機(jī)的引入，可方便快捷地展開數(shù)字運(yùn)算與流程控制，并具有很高的智能化程度。因而，它不僅可方便快捷地展開空間二維體積的量測，還可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)量測和手動(dòng)檢驗(yàn)。在模具制造工業(yè)中，三座標(biāo)量測機(jī)充分顯示了在量測方面的LX1性、量測對(duì)象的多樣性。

　　1、三座標(biāo)量測機(jī)的分類與構(gòu)成

依照三座標(biāo)量測機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及三個(gè)方向量測軸的相互配置邊線的不同，三座標(biāo)量測機(jī)蕨科假脈為桁架式、橋式、龍門式、立柱式、座標(biāo)Voiteur式。它們各有特點(diǎn)及相應(yīng)的適用于范圍如下：

　　1)桁架式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)控機(jī)床廠工作面開闊、裝卸鉆孔方便快捷、便于量測，但桁架易于形變，且形變量隨量測軸丁軸的邊線變化，因而丁軸量測范圍受限。

　　2)分離式量測機(jī)結(jié)構(gòu)連續(xù)性好，x、y、z方向的行程大，一般為大型機(jī)。

　　3)龍門式的特點(diǎn)是龍門架剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，精度較高。由于龍門或滾珠軸承能終端，使裝卸鉆孔方便快捷，但考慮龍門終端或滾珠軸承終端的慣性，龍門式量測機(jī)一般為小型機(jī)。

　　4)立柱式適合于大型鉆孔的量測。

　　5)座標(biāo)Voiteur式的結(jié)構(gòu)與Voiteur基本相同，結(jié)構(gòu)連續(xù)性好，量測精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于作小型鉆孔。

三座標(biāo)量測機(jī)按量測范圍蕨科假脈為大型、中型和小型。按其精度蕨科假脈兩類：①精密型，一般放在有恒溫前提的計(jì)量室，用作精密量測，解析度一般為0．5～21lm；②出口型，數(shù)控機(jī)床廠一般放在生產(chǎn)車間，用作生產(chǎn)過程檢驗(yàn)，并可展開末道工序的精加工，解析度為5Flm或10憐m。

　　三座標(biāo)量測機(jī)的規(guī)格品種很多，但基本組成大致一樣，主要由量測機(jī)主體、量測控制系統(tǒng)、控制控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)組成。

　　1）三座標(biāo)量測機(jī)的主體

　　三座標(biāo)量測機(jī)的主體的運(yùn)動(dòng)組件主要包括沿x軸終端的主滑架、沿丁向終端的副滑架、沿z向終端的z軸，以及底座、量測滾珠軸承。量測機(jī)的滾珠軸承多為花崗巖制造，具有穩(wěn)定、抗彎曲、抗振動(dòng)、不易形變等優(yōu)點(diǎn)。

　　2）三座標(biāo)量測機(jī)的量測控制系統(tǒng)

三座標(biāo)量測機(jī)的量測控制系統(tǒng)主要包括測頭和標(biāo)準(zhǔn)器。三座標(biāo)量測機(jī)的測頭用來實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔的量測，是直接影響量測機(jī)量測精度、操作方式的手動(dòng)化程度和檢驗(yàn)效率的重要組件。

　　三座標(biāo)量測機(jī)的測頭蕨科假脈智能卡和非智能卡兩類。數(shù)控機(jī)床廠在智能卡量測easier又分機(jī)械式測頭和電機(jī)式測頭。此外，出口型量測機(jī)還可配有專供測羽蛛屬切削輔助工具，如專供銑床頭和氣動(dòng)鉆頭等。

　　機(jī)械智能卡測頭為具有各種花紋(如錐形、球形)的連續(xù)性測頭、帶千分表的測頭以及劃SCRM025輔助工具。機(jī)械智能卡測頭主要用作全手動(dòng)量測，由于全手動(dòng)量測的量測力比較穩(wěn)定，量測力的變化會(huì)降低切入精度，因而只適用于作一般精度的量測。

電機(jī)智能卡測頭的觸端與被測件接觸后可作偏移，傳感器輸入模擬位移量信號(hào)。這種測頭既能用作切入(過零發(fā)信)，也能用作測微(測給定薩德基的偏差)，因而電機(jī)智能卡測頭主要分成電觸式控制器測頭和三向測微電感測頭，其中電觸式控制器測頭應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛。

　　非智能卡測頭主要由光學(xué)控制系統(tǒng)構(gòu)成，如投影屏式顯微鏡、電視掃描頭，適用于作軟、薄、脆的鉆孔量測。

　　2、三座標(biāo)量測機(jī)的量測方法

　　一般點(diǎn)位量測有三種量測方法：直接量測、數(shù)控機(jī)床廠流程量測和自學(xué)習(xí)量測。

　　1)直接量測方法(即全手動(dòng)量測)。操作方式員將決定的次序利用鍵盤輸入命令，控制系統(tǒng)逐步執(zhí)

　　行的操作方式方式，量測時(shí)依照被測零件的花紋調(diào)用相應(yīng)的量測命令，以全手動(dòng)或數(shù)控方式取樣，其

　　中數(shù)控方式是把測頭拉到接近量測部位，控制系統(tǒng)依照給定的點(diǎn)數(shù)手動(dòng)采點(diǎn)。量測機(jī)通過接口將量測點(diǎn)薩德基送入排序機(jī)展開處理，并將結(jié)果輸入顯示或打印。

2)流程量測方法。將測量一個(gè)零件所需要的全部操作方式按照其執(zhí)行次序編程，以文件形式存入磁盤，量測時(shí)按運(yùn)行流程控制量測機(jī)手動(dòng)量測。該方法適用于作成批零件的重復(fù)量測。

　　零件量測流程的結(jié)構(gòu)一般主要包括以下內(nèi)容：

　　（1)流程初始化。如指定文件名、存儲(chǔ)器置零、對(duì)不同于隱式前提的某些前提給出有關(guān)選擇命令。

　　（2)測頭管理和零件管理。如測頭表述或再校正、數(shù)控機(jī)床廠臨時(shí)零點(diǎn)表述、數(shù)學(xué)找正、建立永久原點(diǎn)等。

（3)量測的循環(huán)。①定位，使測頭在進(jìn)入下一取樣點(diǎn)前，一流入占位(使測頭接近取樣點(diǎn)時(shí)可避免碰撞鉆孔的邊線)；②取樣處理，主要包括預(yù)備命令和操作方式命令，如測孔命令前先給出取樣點(diǎn)數(shù)、孔的軸線理論座標(biāo)及直徑等參數(shù)的命令；③量測值的處理；④關(guān)閉文件結(jié)束整個(gè)量測過程。

　　3)自學(xué)習(xí)量測方法。操對(duì)第一個(gè)零件執(zhí)行直接量測方式的正常量測循環(huán)中，借助適當(dāng)命令使控制系統(tǒng)手動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的零件量測流程，對(duì)其余零件量測時(shí)重復(fù)調(diào)用。該方法與手I編程相比，省時(shí)且不易出錯(cuò)。但要求操作方式員熟練掌握直接量測技巧，注意操作方式的目的是獲得零件量測流程，嚴(yán)格掌握操作方式的正確性。

自學(xué)習(xí)量測過程中，控制系統(tǒng)能兩種方式展開自學(xué)習(xí)：對(duì)于控制系統(tǒng)不需要對(duì)其展開任何排序的命令，如測頭表述、參考座標(biāo)系的選擇等命令，控制系統(tǒng)采用直接記錄方式。數(shù)控機(jī)床廠許可記錄方式用作量測排序的有關(guān)命令，只有在操確認(rèn)無誤時(shí)才記錄，如測頭校正、零件校正等命令。當(dāng)量測循環(huán)完成或在執(zhí)行流程的過程中發(fā)現(xiàn)操作方式錯(cuò)誤時(shí)，可中斷零件流程的生成，進(jìn)入狀態(tài)修改，然后再從斷點(diǎn)啟動(dòng)。

　　3、三座標(biāo)量測機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

　　(1)多種幾何量的量測。量測前必須依照被測件的花紋特點(diǎn)選擇測頭并展開測頭的表述和校驗(yàn)，并對(duì)被測件的安裝邊線展開找正。

1)觸頭的表述和校驗(yàn)。在量測過程中，當(dāng)觸頭接觸零件時(shí)，排序機(jī)將存人測easier心座標(biāo)，而不是零件接觸點(diǎn)的實(shí)際座標(biāo)，因而觸頭的表述主要包括觸頭半徑和測桿的長度造成的中心偏置，以及多觸頭量測時(shí)各個(gè)觸頭表述代碼。量測觸頭的校驗(yàn)還主要包括使排序機(jī)記錄各觸頭沿量測機(jī)不同方向測同一測點(diǎn)時(shí)的長度差別，以便實(shí)際量測時(shí)控制系統(tǒng)能手動(dòng)補(bǔ)償。觸頭的表述和校驗(yàn)可直接調(diào)用測頭管理流程、參考點(diǎn)標(biāo)定和測頭校正流程來展開，將各觸頭分別量測固定在滾珠軸承上已標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)球或杯準(zhǔn)塊，排序機(jī)即將各測頭量測時(shí)的薩德基排序出各觸頭的實(shí)際球徑和相互邊線體積，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于寄存器作為以后量測時(shí)的補(bǔ)償值。經(jīng)過校驗(yàn)的不同觸頭測同一點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床廠可得到同樣的量測結(jié)果。

　　2)零件的找正。指在量測機(jī)上用數(shù)學(xué)方法為鉆孔的量測建立新的座標(biāo)基準(zhǔn)。量測時(shí)，鉆孔任意放置在滾珠軸承上，其基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面與量測機(jī)的座標(biāo)軸(x、y、z軸的終端方向)不需要精確找正，為了消除這種基準(zhǔn)不重合對(duì)量測精度的影響，用排序機(jī)對(duì)其展開座標(biāo)轉(zhuǎn)換，依照新基準(zhǔn)排序校正量測結(jié)果。因而，這種零件找正的方法稱為數(shù)學(xué)找正。

　　零件找正的主要步驟有：

　　①依照采用的二維找正或二維找正方法，確定初始參考座標(biāo)系；

　　②運(yùn)行找正流程；

　　③選定第一座標(biāo)軸；

④調(diào)用相應(yīng)子流程展開量測并存儲(chǔ)結(jié)果；

　　⑤選第二座標(biāo)軸 ；

　　⑥調(diào)用相應(yīng)子流程展開量測并存儲(chǔ)結(jié)果。

　　對(duì)于二維找正中的第三軸，控制系統(tǒng)手動(dòng)依照右手座標(biāo)準(zhǔn)則確定。

　　鉆孔量測座標(biāo)系設(shè)定后，即可調(diào)用量測命令展開量測。三座標(biāo)量測機(jī)量測被測鉆孔的花紋、邊線、中心和體積等方面的應(yīng)用領(lǐng)域舉例。

　　(2)實(shí)物流程編制。對(duì)于在數(shù)控機(jī)床上加工的花紋復(fù)雜的零件，當(dāng)其花紋難于建立數(shù)學(xué)模型使流程編制困難時(shí)，常常能借助于量測機(jī)。通過對(duì)木質(zhì)、塑料、數(shù)控機(jī)床廠黏土或石膏制的模型或?qū)嵨锏牧繙y，得到加工面幾何花紋的各項(xiàng)參數(shù)，經(jīng)過實(shí)物流程軟件控制系統(tǒng)的處理，輸入所需結(jié)果。

例如，高速數(shù)字化掃描機(jī)實(shí)際上是一臺(tái)連續(xù)掃描量測方式的座標(biāo)量測機(jī)，主要用作對(duì)模具未知曲面展開掃描量測，可將測得的數(shù)據(jù)存人排序機(jī)，依照模具制造需要，實(shí)現(xiàn)：

　　①對(duì)掃描模型展開陰、陽模轉(zhuǎn)換，生成需要的cnc加工流程；

　　②借助繪圖設(shè)備和繪圖軟件得到復(fù)雜零件的設(shè)計(jì)圖樣，即生成各種CAD數(shù)據(jù)。

　　(3)輕型加工。出口型三座標(biāo)量測機(jī)除用作零件的量測外，還可用作劃線、打沖眼、鉆孑L、微量銑床及末道工序精加工等輕型加工，在模具制造中可用作模具的安裝、裝配。

三座標(biāo)劃線機(jī)即立柱式三座標(biāo)量測機(jī)，數(shù)控機(jī)床廠主要用作金屬加工中的精密劃線和外形輪廓的檢驗(yàn)，特別適用于作大型鉆孔制造、模具制造、汽車和造船制造業(yè)及鑄件加工等。它與出口型三座標(biāo)量測機(jī)在結(jié)構(gòu)和精度上有較大區(qū)別，屬于生產(chǎn)適用于型三座標(biāo)機(jī)，可承受檢驗(yàn)環(huán)境較惡劣的劃線和計(jì)量測試技術(shù)工作。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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