制造业中的质量目标在于将零件的生产与设计要求保持一致。但是,保持生产过程的一致性要求对制造流程进行控制。建立和保持制造流程一致性较为有效的方法是准确的测量工件尺寸,获得尺寸信息后,分析和反馈数据到生产过程中,使之成为持续提高产品质量的有效工具。
三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的比较有效的方法之一,因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规,并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息,这与所有的手动测量设备有很大的区别。下面,我们将如何选择三坐标测量机作一介绍:
三坐标测量机通过一个叫做测头的传感器接触工件测量,所获得的数据可以与工件或某一工件特征(如孔)的尺寸描述结合在一起。通过这些尺寸描述,就比较容易的确定工件或特征是否超差。这些信息也为纠正引起超差的生产过程中的异常提供了线索。
掌握正确选购三坐标测量机的方法:
1、首先要确定的是要购买哪一种型号的三坐标测量机。如果一台三坐标测量机正是你的工作所需,如何选择可以的?首先要确定的是要购买哪一种型号的三坐标测量机。根据测量机上测头安置的方位,有三种基本类型:垂直式、水平式和便携式。
1)、垂直式三坐标测量机在垂直臂上安装测头。这种测量机的精度比水平式测量机更高,因为桥式结构比较稳固而且移动部件较少,使得他们具有更好的刚性和稳定性。垂直式三坐标测量机包含各种尺寸,可以测量从小齿轮到发动机箱体,甚至是商业飞机的机身。
2)、水平式测量机把测头安装在水平轴上。他们一般应用于检测大型工件,如汽车的车身,以中等水平的精度检测。
3)、便携式测量机简化了哪些不能移到测量机上的工件和装配件的测量,便携式测量可以安装在工件或装配件上面甚至是里面,这便允许了对于内部空间的测量,允许用户在装配现场测量,从而节省了移动、运输和测量单个工件的时间。
2、为使三坐标测量机保持稳固,在设计过程中,一般通过提高结构部件的横截面、加大空气轴承的距离、提高电机的驱动力量、基于重量和温度性能优化选择结构的材料来增加质量和刚性,提高测量精度、重复性及测量速度、加速度。这些原理也应用到一些水平式车间型三坐标测量机上,这种系统把水平式测量机的灵活性和垂直式设计的高精度结合在一起。
3、水平测量的方向使得测量机与水平式机床加工设备的搭配更为合理。他们尤其适合测量哪些需要高精度测量的大的齿轮箱和发动机壳体。
4、转台的加入使四个轴成为可能,双臂配置也可实现,都可以测量到工件的各个方向。水平臂配置比较容易地装卸工件,小型的、车间型的水平臂测量机使用语高速生产过程中。
三坐标测量机的组成比较复杂,主要有机械部件、电气控制部件、计算机系统组成。平时我们在使用三坐标测量机测量工件的同时,也要注意机器的保养,以延长机器的使用寿命。
下面重点说明压缩空气维护保养和导轨维护保养。
压缩空气保养
由于压缩空气对三坐标测量仪的正常工作起着非常重要的作用,所以对气源的维修和保养非常重要。其中有以下主要项目:
1、每天使用三坐标测量仪前检查管道和过滤器,放出过滤器内及空压机或储气罐的水和油。
2、一般3个月要清洗随机过滤器和前置过滤器的滤芯。空气质量较差的周期要缩短。
因为过滤器的滤芯在过滤油和水的同时本身也被油污染堵塞,时间稍长就会使测量机实际工作气压降低,影响三坐标测量仪正常工作。一定要定期清洗过滤器滤芯。
导轨维护保养
三坐标测量仪的导轨是测量机的基准,只有保养好气浮块和导轨才能保证测量机的正常工作。三坐标测量仪导轨的保养除了要经常用酒精和脱脂棉擦拭外,还要注意不要直接在导轨上放置零件和工具。
尤其是花岗石导轨,因其质地比较脆,任何小的磕碰会造成碰伤,如果未及时发现,碎渣就会伤害气浮块和导轨。要养成良好的工作习惯,用布或胶皮垫在下面,保证导轨安全。
工作结束后或上零件结束后要擦拭导轨。每天都要擦拭导轨油污和灰尘,保持气浮导轨的正常工作状态。
三坐标测量机对使用环境的要求是非常之高的,必须要每个条件都达到,才能顺利的完成三坐标的测量任务。
稍有偏差,将会使三坐标测量仪的测量结果是差之毫厘,谬之千里。
使用三坐标测量机的环境要求
1、湿度
原则上湿度并不会影响三坐标的测量精度,但如果测量环境湿度较高,会对电子机器零件产生不良影响,严重时会产生锈迹。
2、温度
为了确保三坐标测量机发挥测量的优势,测量场所处于恒温的环境特别重要;
根据相关规定,精密测量环境之标准状态中规定标准温度状态1级理想温度为20℃±1℃,而温度变化量为8小时2℃为基准,此也是实验室的温度标准。
如果温度过高或过低,会使样品产生膨胀或者缩收,从而导致测量误差。
3、机台搬运路径
三次元测量机的安装场所与搬运路径及搬运工具请事前规划准备。门宽、门高与三坐标测量仪安装场地需高度等事先完成以便搬运及安装。
4、地面震动
当震动在10Hz以下时,振幅必须在2μP-P以下。当在10Hz~50Hz振动时,加速度必须在0.4qal以下。
建议安装场所尽可能远离冲压床机器或大型卡车通路等震动源,必要时应该建造防震地基,以此确保机台精度矫正测量误差。
5、电流与电压
部位地区可能电流与电压品质比较不稳定,这种情况一般需要加装稳压器和UPS。三坐标测量仪使用220V电压,要保证有五至六插座电源。
6、气源
三坐标测量仪是使用空气轴承作动,对与空气品质上要求较高。
因此建议可以给予独立气源气压稳定于0.45MPa以上,并且加强三联式滤水滤油器,以确保气源干净增加机器寿命。将Φ8mm管线快速接头设置在放置三坐标测量仪机台附近。