友硕工业课堂の六方面带您剖析三坐标(CMM)测量机
发布日期：2019-05-28 14:00:29
各位蔡司三坐标测量机的小伙伴大家好，我们友硕工业课堂好久没有更新了，今天我们三坐标测量机(CMM)是一种机械系统，设计用于移动测量探头以确定工件表面上的点的坐标。它们为零件的设计，测试，评估，仿形和逆向工程提供精确的物体测量。机器有各种尺寸和设计而且不同的三坐标测量机使用各种不同的界面和建模软件。
三坐标测量机的特征
坐标测量机由三个主要部分组成：机器本身，测量探头，以及带有适当测量软件的控制或计算系统。将工件放置在机床工作台上后，使用探头通过映射x，y，z坐标来测量工件上的不同点。探头可通过操作员手动操作或通过控制系统自动操作。然后将这些点上载到计算机接口，在那里可以使用建模软件(例如，CAD)和回归算法对它们进行分析以进行进一步开发。
测量能力
三坐标可以设计为执行不同类型的测量。这些包括：三坐标测量机图像
尺寸测量是在x，y和z方向上进行的尺寸测量。
进行轮廓测量以捕获关于对象的形式或轮廓的信息。这些测量可以是2D或3D，具体取决于机器的功能。
进行角度或方向测量以捕获对象上的点之间的角度信息。
通过测量两个立体图像之间的差异来构建深度映射。立体图像是以略微不同的角度拍摄的相同场景的连续图像。远处的物体将从一个图像移动到下一个图像相对较少，而靠近观察者的物体将移动更大的程度。然后创建深度图，产生使用不同强度的单个图像以表示不同的深度。
数字化或成像提供数字格式或图像，以从三坐标测量机进行的测量中可视地捕获工件的几何形状。
轴测量是针对特定应用的指定，用于由专门用于检查轴的三坐标测量机进行的测量。
三坐标测量机产品规格
虽然所有三坐标执行相同的功能，但每种类型的机器都以不同的方式构建和设计。在选择CMM时，工业买家应考虑其各种规格，设备的设计及其固有特征。
机器本身的规格对于正确容纳工件和满足要求的坐标测量机图像测量能力非常重要。
测量长度是探头可以移动以在x，y或z方向上测量的总距离。
容量是机器可容纳的物体或工件的*大尺寸。CMM必须具有足以满足用户需要测量的对象大小的容量。
分辨率是设备可以测量的*小增量。更高的分辨率表示更具体的测量。
设计提示：分辨率与重复性和准确性不同。可重复性是CMM在多次测量中重复给定尺寸的程度。准确度是指测量值与实际值或可接受值之间的偏差。
测量速度是三坐标测量机可以读取位置和进行测量的速率。它可以指探头的成像速度，也可以指整个测量过程，这也是控制类型的函数(CNC比手动控制快)。
重量容量是机器可以容纳的工件的*大或标准重量。CMM必须具有足以承受用户需要测量的物体重量的重量容量。
设计提示：在考虑三坐标测量机的尺寸时，请记住，在大多数情况下，尺寸与成本成正比。因此，机器应该足够大，以适应其*大部分的尺寸。
操作：操作描述了三坐标测量机的测量方法或方式，通常取决于探针臂的设计或方向。
桥式机器包括垂直悬挂在水平梁上的臂，该水平梁由桥接装置中的两个垂直柱支撑。机器x轴承载跨越待测物体的桥。桥支撑导轨(机器y轴)，轴承和机器的z轴杆。这些被认为是*流行的机器类型。
龙门式机器具有在侧支撑件上凸起的框架结构，以便跨越待测量或扫描的物体。龙门三坐标测量机机在结构上类似于桥式设计。
龙门三坐标测量机图像
水平臂机器包括支撑探头的臂，从可移动的垂直支撑件水平悬臂。它们能够以可接受的精度测量大信封，主要用于大型工件，如汽车车身零件和焊件。
铰接臂机器包括铰接或多轴臂。这允许探针放置在许多不同的方向上。这种设计在便携式机器上非常普遍。
悬臂式机器包括由悬臂支撑结构支撑的垂直臂。
安装：有时三坐标测量机在结合到系统或操作方法中时需要特定的安装方式。这些安装选项包括:
台式机器安装在台面或桌面上。这是大多数三坐标测量机的典型特征。
独立式机器可以支撑自身，不需要安装。
便携式机器是可以自由移动的设备，并且设计成不用螺栓或硬连线就位。手持式设备是便携式设备的子集，描述了那些设计为手动操作的设备。
探头和传感器，三坐标测量机可以包含不同类型的探头和传感器，以不同方式检测和记录位置。
触摸或离散点探针是*常见的探针类型，也是*便宜的。离散点探针实际上接触工件表面。在接触时，包含该点坐标的信号被发送到三坐标测量机。然后退出探针并移动到下一个重复该过程的位置。触摸探针的类型包括运动学(切换)，应变传感和压电。
设计提示：带有可拆卸触控笔模块的探头是一项很好的投资，允许用户实现一个可作为换刀装置的测针架。这使得针对不同测量任务的测针之间的切换更加容易。
激光三角测量探针通常称为扫描探针。该方法通常涉及使探针在其工作范围内通过目标表面。当探头扫描表面时，它将连续的数据流传输到测量系统。
线激光器是检测非线性曲面和轮廓的*快方法。精度范围从+0.001英寸到0.00025英寸。这些设备广泛用于逆向工程。
摄像头探头安装了一个静止摄像头作为探头，它可以拍摄照片以便查找和测量点。
摄像机探头安装了一个移动摄像头作为探头，通过视频成像检查工件。这些*适用于平板零件，如钣金冲压件。
设备设计
设备设计包括三坐标测量机系统的控制机制，操作方法，安装方式和探头类型。
控制：三坐标测量机探头设计为手动或通过CNC控制。选择很大程度上取决于零件数量，复杂性和成本。
CNC(计算机数字控制)或DCC(直接计算机控制)是一种内置在CMM中的控制系统，用于控制探头运动。CNC三坐标测量机*适合需要更高测量量的生产环境，也适用于需要复杂和小型测量以及精细功能的应用。它们往往比手动控制的机器更昂贵。
手动或操作员控制的设备需要操作员沿轴线物理移动探头以进行接触并记录测量值。手动坐标测量机的成本通常低于相同尺寸的数控坐标测量机，并且更适合于测量数量较少的原型车间。
特征
三坐标测量机可以包括许多设计特征，这些特征对于某些应用可能对用户很重要。
在发生意外系统崩溃时，崩溃或冲击保护对于保护敏感组件非常重要。
离线可编程具有支持使用CAD模型进行离线编程的软件。
逆向工程三坐标测量机具有能够执行逆向工程的软件。逆向工程捕获现有物理对象的几何，并将此数据用作设计CAD文件中新内容的基础。
SPC软件包含在三坐标测量机中，用于测量的统计分析。
温度补偿包含在CMM中，用于改变环境温度。
关于三坐标测量机在市场上的相关应用。
在选择合适的三坐标测量机时，用户可能想要考虑其设计对于应用的适合性。对于车间CMM，设备的坚固性是一个重要的考虑因素，因为这些环境更容易引起灰尘或冲击引起的机械故障。对于检查室坐标测量机，机器必须具有合适的尺寸，并配有灵活的探头和先进的软件，以涵盖所有可能的变化或可能性。
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