所谓三坐标测量机其实就是在机械、电子、仪表、塑胶等行业被广泛使用的一种设备。
它可以很好的代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规,因此如今越来越多的人开始倾向于使用它。
三坐标测量机的选用注意事项
一般情况下,三坐标测量机的选用主要注意如下方面:
1.CMM的测量范围。这是选择CMM的首要因素。
我们在计划购买三坐标测量设备时,首先要清楚掌握所测产品的外围尺寸,根据尺寸来确定相应规格的三坐标设备。
例如在选用桥式结构CMM时,设备价格与横梁的跨度成正比,而长度方向的尺寸对价格影响不大;
因此我们只要满足测量的范围即可,不必追求不必要的大量程;
如果被测工件所需被测量的只是整个产品的一部分,这时选用的CMM也要把整体工件放置在工作台面上;
同时要考虑产品的重量,不能超过CMM的承重范围。
CMM选用的测量范围还要受到所选探头系统的影响,因为探头会占用一定的测量空间,所以在选定测量范围时,就要考虑所选探头的影响。
目前从测量范围而言,探头普遍使用的是两种:带旋转头的探头和固定式探头。
(1)旋转探头:主要应用在生产型的三坐标测量机上。
(2)固定式探头:
主要应用在计量型的三坐标测量机上。它不存在旋转探头在旋转过程中产生的旋转误差。
因为存在旋转探头和固定探头的工作原理差异,因此在选择设备测量范围的时候也是有区别的:
旋转探头需要更大的测量范围,对于同样的一个工件,因为旋转探头在旋转过程中会占用一些空间;
根据我们的实践经验,在选择CMM的时候,如果供应商标配旋转探头,就要考虑更大的CMM量程。
2.测量精度。三坐标测量机就是检测工件几何尺寸与形位误差的计量仪器,满足精度要求是基本目标。
CMM选用时,一般可根据被测工件要求的检测精度与测量机给定的测量不确定度相对比,看测量机精度是否符合要求。
精度比对不是一个简单的比较过程。测量机的技术规范中一般只给出单轴测长和空间测长的两个不确定度计算公式及重复测量精度值。
而在具体开展测量时,需要将被测参数的测量不确定度限制在一定范围内。一般测量时,需要测量很多探测点。
在进行形位公差测量时,更有大量探测点参与计算并带来测量误差,精确计算是很困难的;
因此从经验出发,在一般测量中,测量不确定度应为被测工件尺寸公差带的1/5~1/3。
总之,用户应选用精度(包括重复精度)稍高一些的坐标测量机。
这不仅由于测量复杂工件时,测点可能带入的误差比预想的要大(由于测头测杆变化或加长会引入更大的测量误差);
而且测量机的精度会随使用次数增多而有所下降,一般测量机的不确定度数值小于或等于被测量尺寸要求不确定度的1/2时,就可以选用。
3.探头形式。
从探头的工作形式对测量结果的准确性影响来看,目前普遍使用的探头有接触式触发探头、接触式扫描探头和非接触式光学探头等。选用设备探头时,根据测量需求,测量速度及测量频率选择探头形式。
4.光栅尺。光栅尺是三坐标测量机的读数基准,因而要求其热膨胀系数尽可能的低,以保证读数的准确性。
现在关于光栅尺的材料研发也是围绕降低热膨胀系数进行的。
测量机按自动化程度分为手动(或机动)与CNC(自控)两大类。
选用时,应根据检测对象的批量大小、自动化程度、操作人员技术水平及资金投入大小去权衡。
当然CNC测量机精度水平高、测量速度快,但测量前的准备时间相对较长、技术要求相对较高、资金投入相对较大。
1、湿度太低会造成静电荷的增长。静电荷能吸引尘粒,特别是在以小的测量力探测绝缘物体和在光学三坐标测量机上进行测量时,会使测量精度下降。而且空气过分干燥会使操作人员感到不舒服,并引起呼吸道疾病。鉴于这些原因,湿度不应在一个长时间内低于30%。
2、湿度太高会使 三坐标测量机 及其附属设备腐蚀,因此环境空气在长时间内的平均相对湿度不要超过50%。
3、人们的举止能以某一形式使测量设备及被测对象受潮,所以操作人员要注意以下几点:
(1)人们的呼吸具有很高的湿度(相对湿度100%),能引起水汽的凝结;
(2)对大部分工程材料来说人们的指印有侵蚀作用。
3、湿度变化还可以影响花岗岩变形。
三坐标测量机 生产厂家在技术规范中给出对湿度的详细规定,使用人员要密切关注湿度的变化。
三坐标测量机日常维护:
(1)三坐标测量机对环境要求比较严格,所以每天要做好设备的卫生清理,要做到每日一小清,每周一大清,清理时要注意减少室内灰尘,室内清扫要采用吸尘器,对于工作台、附件柜等用脱脂棉清扫。
(2)三坐标测量机使用的是气浮轴承,如果气源不干净,有油、水或杂质,就会造成气浮轴承阻塞,严重时会造成气浮轴承和气浮导轨划伤,甚至气浮块生锈,后果严重。所以每天要检查机床气源,放水放油。定期清洗过滤器及油水分离器,必要时更换滤芯。
(3)三坐标测量机的导轨加工精度很高,与气浮轴承的间隙很小,如果导轨上面有灰尘或其他杂质,就容易造成气浮轴承和导轨划伤。所以必须每天清理大理石工作台及导轨,工作台和导轨要用棉绸蘸上无水乙醇清洗。
三坐标测量机操作注意事项:
严禁用脱脂棉清洗导轨,以防止棉绒进入气浮块中。保养过程中不能给任何导轨加任何性质的油脂。为保持室内湿度,不要用湿拖把拖地。不要使用压缩空气来清理机器,压缩空气可能导致污垢、金属片等影响空气轴承的正常工作。测量工件时,如果中间休息,要把Z轴移到下面没有工件的位置。
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。