武漢市華威檢測(cè)設(shè)備經(jīng)營(yíng)部

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的簡(jiǎn)介：
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種新型高效的精密測(cè)量?jī)x器，CMM不僅能在計(jì)算機(jī)控制下完成各種復(fù)雜測(cè)量，而且可以通過與數(shù)控機(jī)床交換信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工的控制，并且還可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)反求工程。目前，CMM已廣泛用于機(jī)械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國(guó)防工業(yè)等各部門，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)和質(zhì)量控制不可缺少的萬(wàn)能測(cè)量設(shè)備。
它為移動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)，橫梁采用獨(dú)特的精密三角梁設(shè)計(jì)，具有良好的剛性質(zhì)量比；采用輕型鋁合金橋架、氣浮導(dǎo)軌及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，重量輕，慣性小，運(yùn)行輕便；采用的標(biāo)尺為高分辨率的光柵尺。  測(cè)量機(jī)主要性能參數(shù)如下：        行程范圍：  710×660×460mm        測(cè)量精度：  3.5＋4×L／1000μm        分辨率：      0.5μm

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的組成:
CMM的組成  三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，它由機(jī)械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)兩大部分組成。     
（1）機(jī)械系統(tǒng)：一般由三個(gè)正交的直線運(yùn)動(dòng)軸構(gòu)成。如圖9-1所示結(jié)構(gòu)中，X向?qū)к壪到y(tǒng)裝在工作臺(tái)上，移動(dòng)橋架橫梁是Y向?qū)к壪到y(tǒng)，Z向?qū)к壪到y(tǒng)裝在中央滑架內(nèi)。三個(gè)方向軸上均裝有光柵尺用以度量各軸位移值。人工驅(qū)動(dòng)的手輪及機(jī)動(dòng)、數(shù)控驅(qū)動(dòng)的電機(jī)一般都在各軸附近。用來(lái)觸測(cè)被檢測(cè)零件表面的測(cè)頭裝在Z軸端部。 
（2）電子系統(tǒng)：一般由光柵計(jì)數(shù)系統(tǒng)、測(cè)頭信號(hào)接口和計(jì)算機(jī)等組成，用于獲得被測(cè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng):
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)由標(biāo)尺系統(tǒng)和測(cè)頭系統(tǒng)構(gòu)成，它們是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的關(guān)鍵組成部分，決定著CMM測(cè)量精度的高低。
標(biāo)尺系統(tǒng)是用來(lái)度量各軸的坐標(biāo)數(shù)值的，CMM所使用的標(biāo)尺系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析可知，使用最多的是光柵，其次是感應(yīng)同步器和光學(xué)編碼器。有些高精度CMM的標(biāo)尺系統(tǒng)采用了激光干涉儀。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是用測(cè)頭來(lái)拾取信號(hào)的，因而測(cè)頭的性能直接影響測(cè)量精度和測(cè)量效率，沒有先進(jìn)的測(cè)頭就無(wú)法充分發(fā)揮測(cè)量機(jī)的功能。
電氣接觸式測(cè)頭目前已為絕大部分坐標(biāo)測(cè)量機(jī)所采用，按其工作原理可分為動(dòng)態(tài)測(cè)頭和 靜態(tài)測(cè)頭。光學(xué)測(cè)頭與被測(cè)物體沒有機(jī)械接觸，這種非接觸式測(cè)量具有一些突出優(yōu)點(diǎn)，為了擴(kuò)大測(cè)頭功能、提高測(cè)量效率以及探測(cè)各種零件的不同部位，常需為測(cè)頭配置各種附件，如測(cè)端、探針、連接器、測(cè)頭回轉(zhuǎn)附件等。
探針是指可更換的測(cè)桿。在有些情況下，為了便于測(cè)量，需選用不同的探針。探針對(duì)測(cè)量能力和測(cè)量精度有較大影響，為了將探針連接到測(cè)頭上、測(cè)頭連接到回轉(zhuǎn)體上或測(cè)量機(jī)主軸上，需采用各種連接器。常用的有星形探針連接器、連接軸、星形測(cè)頭座等。
對(duì)于有些工件表面的檢測(cè)，比如一些傾斜表面、整體葉輪葉片表面等，僅用與工作臺(tái)垂直的探針探測(cè)將無(wú)法完成要求的測(cè)量，這時(shí)就需要借助一定的回轉(zhuǎn)附件，使探針或整個(gè)測(cè)頭回轉(zhuǎn)一定角度再進(jìn)行測(cè)量，從而擴(kuò)大測(cè)頭的功能。

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的控制系統(tǒng):
一、控制系統(tǒng)的功能  控制系統(tǒng)是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的關(guān)鍵組成部分之一。其主要功能是：讀取空間坐標(biāo)值，控制測(cè)量瞄準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)測(cè)頭信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)與處理，控制機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量所必需的運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的狀態(tài)以保障整個(gè)系統(tǒng)的安全性與可靠性等。 
二、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)          按自動(dòng)化程度分類，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)分為手動(dòng)型、機(jī)動(dòng)型和CNC型。早期的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以手動(dòng)型和機(jī)動(dòng)型為主，其測(cè)量是由操作者直接手動(dòng)或通過操縱桿完成各個(gè)點(diǎn)的采樣，然后在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，CNC型控制系統(tǒng)變得日益普及，它是通過程序來(lái)控制坐標(biāo)測(cè)量機(jī)自動(dòng)進(jìn)給和進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，同時(shí)在計(jì)算機(jī)中完成數(shù)據(jù)處理。
1．手動(dòng)型與機(jī)動(dòng)型控制系統(tǒng)       
這類控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格低廉，在車間中應(yīng)用較廣。這兩類坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的標(biāo)尺系統(tǒng)通常為光柵，測(cè)頭一般采用觸發(fā)式測(cè)頭。其工作過程是：每當(dāng)觸發(fā)式測(cè)頭接觸工件時(shí)，測(cè)頭發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，通過測(cè)頭控制接口向CPU發(fā)出一個(gè)中斷信號(hào)，CPU則執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，實(shí)時(shí)地讀出計(jì)數(shù)接口單元的數(shù)值，計(jì)算出相應(yīng)的空間長(zhǎng)度，形成采樣坐標(biāo)值X、Y和Z，并將其送入采樣數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，供后續(xù)的數(shù)據(jù)處理使用。
2．CNC型控制系統(tǒng)         
CNC型控制系統(tǒng)的測(cè)量進(jìn)給是計(jì)算機(jī)控制的。它可以通過程序?qū)y(cè)量機(jī)各軸的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制以及對(duì)測(cè)量機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。另外，它也可以通過操縱桿進(jìn)行手工測(cè)量。CNC型控制系統(tǒng)又可分為集中控制與分布控制兩類。

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)給控制         
手動(dòng)型以外的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是通過操縱桿或CNC程序?qū)λ欧姍C(jī)進(jìn)行速度控制，以此來(lái)控制測(cè)頭和測(cè)量工作臺(tái)按設(shè)定的軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的測(cè)量。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量進(jìn)給與數(shù)控機(jī)床的加工進(jìn)給基本相同，但其對(duì)運(yùn)動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及響應(yīng)速度的要求更高。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制包括單軸伺服控制和多軸聯(lián)動(dòng)控制。單軸伺服控制較為簡(jiǎn)單，各軸的運(yùn)動(dòng)控制由各自的單軸伺服控制器完成。但當(dāng)要求測(cè)頭在三維空間按預(yù)定的軌跡相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)時(shí)，則需要CPU控制三軸按一定的算法聯(lián)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)頭的空間運(yùn)動(dòng)，這樣的控制由上述單軸伺服控制及插補(bǔ)器共同完成。在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)控制系統(tǒng)中，插補(bǔ)器由CPU程序控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)設(shè)定的軌跡，CPU不斷地向三軸伺服控制系統(tǒng)提供坐標(biāo)軸的位置命令，單軸伺服控制系統(tǒng)則不斷地跟蹤，從而使測(cè)頭一步一步地從起始點(diǎn)向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的軟件系統(tǒng):
由計(jì)算機(jī)來(lái)采集數(shù)據(jù)，通過運(yùn)算輸出所需的測(cè)量結(jié)果。其軟件系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱直接影響到測(cè)量機(jī)的功能。因此各坐標(biāo)測(cè)量機(jī)生產(chǎn)廠家都非常重視軟件系統(tǒng)的研究與開發(fā)，在這方面投入的人力和財(cái)力的比例在不斷增加。下面對(duì)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中使用的軟件作簡(jiǎn)要介紹。

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要性能參數(shù)：       
行程范圍：  710×660×460mm     
測(cè)量精度：  3.5＋4×L／1000μm       
分辨率：      0.5μm

湖南三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要功能:
1．幾何尺寸測(cè)量：可完成點(diǎn)、線、面、孔、球、圓柱、圓錐、槽、拋物面、環(huán)的幾何尺寸測(cè)量，同時(shí)可測(cè)出相關(guān)的形狀誤差。         
2．幾何元素構(gòu)造：通過測(cè)量相關(guān)尺寸，可構(gòu)造出未知的點(diǎn)、線、面、孔、球、圓柱、圓錐、槽、拋物面、環(huán)等，并計(jì)算出它們的幾何尺寸和形狀誤差。         
3．計(jì)算元素間的關(guān)系：通過測(cè)量一些相關(guān)尺寸，可計(jì)算出元素間的距離、相交、對(duì)稱、投影、角度等關(guān)系。         
4．位置誤差檢測(cè)：可完成平行度、垂直度、同軸度、位置度等位置誤差的測(cè)量。 
5．幾何形狀掃描：用DEA公司提供的SCAN3D軟件包可對(duì)工件進(jìn)行掃描測(cè)量。