一、 三坐標(biāo)測(cè)量儀分類有哪些
三坐標(biāo)測(cè)量儀是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi),能夠表現(xiàn)幾何形狀、長度及圓周分度等測(cè)量能力的儀器,主要有以下分類:
(一)按操作方式分類
1、手動(dòng)式:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無機(jī)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),全部由操作者控制動(dòng)作。
2、機(jī)動(dòng)式:有三套傳動(dòng)系統(tǒng),由電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)器、控制器、電源、操作桿等組成。工作時(shí),操作者通過操作桿控制運(yùn)動(dòng)方向和速度。
3、自動(dòng)式:即CNC控制,全部運(yùn)動(dòng)自動(dòng)試驗(yàn),由伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)成,通過軟件實(shí)行控制。
(二)按總體布局分類
1、懸臂式
這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是工作臺(tái)開闊,裝卸工件方便,且可防止底面積大于臺(tái)面的零件;缺點(diǎn)是剛性稍差,精度受影響,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意補(bǔ)償變形誤差。
2、龍門式
龍門固定式的優(yōu)點(diǎn)是剛性好,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和光柵尺可放在工作臺(tái)中央,阿貝誤差和偏擺小,X和Y向的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立,互不影響;缺點(diǎn)是工作臺(tái)承載能力較小。
龍門移動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是裝卸工件時(shí),龍門可移到一端,操作方便,承載能力強(qiáng);缺點(diǎn)是單邊驅(qū)動(dòng)扭擺大;光柵偏置阿貝誤差大。
3、橋式
這種結(jié)構(gòu)形式剛性較好,制造精度相對(duì)容易達(dá)到,適合于大尺寸測(cè)量儀。
4、水平臂式
這種三坐標(biāo)的結(jié)構(gòu)較特殊,底座的長度是寬度的2~3倍。其目的是為了適應(yīng)大型的自動(dòng)化生產(chǎn)線的需要。這種三坐標(biāo)的共同缺點(diǎn)是Y軸的剛度難以提高,由自重產(chǎn)生彎曲變形,影響測(cè)量精度。
(三)按精度高低分類
1、按照檢定規(guī)程分
按照檢定規(guī)程(JJG799-1992)的規(guī)定,三坐標(biāo)測(cè)量儀按精度分為A,B,C三類:
A類:綜合誤差不大于(1.5 L/300)μm。
B類:綜合誤差不大于(3 L/200)μm。
C類:綜合誤差不大于(5 L/150)μm。
2、按每米測(cè)量長度的誤差大小分
(1)高精度:指三坐標(biāo)單軸示值精度在1m的測(cè)量范圍內(nèi)誤差值在±5μm以下。
(2)中等精度:指單軸示值精度在1m的測(cè)量范圍內(nèi)示值誤差在±5~±15μm之內(nèi)。
(3)低精度:指三坐標(biāo)單軸示值精度在1m的測(cè)量范圍內(nèi)誤差值在±15μm以上。
(四)按尺寸大小分類
1、大型三坐標(biāo):X軸的測(cè)量范圍大于2000mm以上的為大型測(cè)量儀。
2、中型三坐標(biāo):X軸的測(cè)量范圍在600~2000mm左右的的為中型測(cè)量儀。
3、小型三坐標(biāo):X軸的測(cè)量范圍小于600mm以下的為小型測(cè)量儀。
二、 三坐標(biāo)檢測(cè)儀選用原則有哪些
1、合理的測(cè)量精度
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是檢測(cè)工件尺寸與形位誤差的儀器,首要的是精度指標(biāo)應(yīng)滿足用戶要求。選用時(shí),一般可根據(jù)被測(cè)工件要求的檢測(cè)精度與測(cè)量機(jī)給定的測(cè)量不確定度相對(duì)比,看測(cè)量機(jī)精度是否符合要求。
2、合乎要求的測(cè)量范圍
測(cè)量范圍的選擇時(shí)選擇測(cè)量機(jī)時(shí)的基本參數(shù)。因?yàn)樵跍y(cè)量范圍內(nèi)才能獲得的測(cè)量值,超出了范圍,測(cè)量就難于進(jìn)行。選擇測(cè)量范圍時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:
(1)工件的所需測(cè)量的部分,不一定是整個(gè)工件。如要測(cè)的部分集中在工件的某個(gè)局部,除了測(cè)量機(jī)的測(cè)量范圍能覆蓋被測(cè)參數(shù)之外,還要考慮整個(gè)工件能在測(cè)量機(jī)上安置,要求工件重量對(duì)測(cè)量精度不帶來顯著影響。為了把工件放入測(cè)量機(jī)中,應(yīng)根據(jù)工件大小選擇測(cè)量機(jī)。
(2)Z軸與Z向空間高度的關(guān)系。Z軸行程是Z軸的測(cè)量范圍,而Z向空間高度是工件能放得下的高度。
(3)接長桿的問題。有的測(cè)頭上有星形探針,這些探針在測(cè)量時(shí)往往要求超出工件的被測(cè)部分。一般工件尺寸為l時(shí),要求測(cè)量范圍L=l 2C,C為探針的長度。因此測(cè)量范圍等于工件被測(cè)的大尺寸再加上兩倍的探針長度。
3、合適的測(cè)量機(jī)類型
測(cè)量機(jī)按自動(dòng)化程度分為手動(dòng)(或機(jī)動(dòng))與CNC自控兩大類。選用時(shí),應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的批量大小、自動(dòng)化程度、操作人員技術(shù)水平及資金投入大小去權(quán)衡。當(dāng)然CNC測(cè)量機(jī)水平高、測(cè)速快,但測(cè)量的準(zhǔn)備時(shí)間長、技術(shù)要求高、資金投入大。故應(yīng)從經(jīng)濟(jì)效益的角度進(jìn)行比較判定。
一般說,對(duì)于中等尺寸的工件,多采用移動(dòng)橋式;對(duì)于小型工件,多采用懸臂式、儀器臺(tái)式與移動(dòng)橋式等;對(duì)于大型工件,則多采用龍門式;對(duì)于需回轉(zhuǎn)測(cè)量的工件,可選用帶分度臺(tái)的測(cè)量機(jī)。
4、豐富的測(cè)量軟件
對(duì)復(fù)雜的測(cè)量對(duì)象進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量機(jī)應(yīng)有豐富的測(cè)量軟件支持,以完成測(cè)量任務(wù)。如缺少某些軟件,可根據(jù)被測(cè)對(duì)象向生產(chǎn)廠家索取。如果廠方提供了編程方法(多數(shù)廠家不提供),也可自行開發(fā)。
5、符合要求的測(cè)量效率
測(cè)量機(jī)運(yùn)行速度與采樣速度既是測(cè)量機(jī)效率高低的重要指標(biāo),又與自動(dòng)化生產(chǎn)的要求密切相關(guān)。用于生產(chǎn)線或柔性加工線上的測(cè)量機(jī),檢測(cè)的時(shí)間必須滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。
6、功能齊全的測(cè)量頭
測(cè)量頭是測(cè)量機(jī)上重要的傳感器件。它不僅直接影響測(cè)量精度,而且是決定測(cè)量機(jī)功能和測(cè)量效率的重要因素。
7、滿意的經(jīng)濟(jì)效益
作為檢測(cè)儀器,測(cè)量機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益是投資購買的一項(xiàng)重要指標(biāo)。雖然它不像生產(chǎn)機(jī)床那樣便于計(jì)算,也不如機(jī)床那樣可以較快地收回成本并創(chuàng)造效益,但作為保證生產(chǎn)質(zhì)量的手段和環(huán)節(jié),檢測(cè)儀器有著特殊的重要性。
測(cè)量機(jī)的使用費(fèi)用,主要取決于測(cè)量機(jī)的折舊費(fèi)K、檢測(cè)人員的工資G、測(cè)量所用的時(shí)間T及輔助材料和設(shè)備等雜費(fèi)Q,即測(cè)量總費(fèi)用:M=T(K G) Q。
測(cè)量機(jī)效益的關(guān)鍵在于使用時(shí)間T。因此在考慮測(cè)量機(jī)資金的投入時(shí),關(guān)鍵在于了解它的使用效率。如果使用效率高,則經(jīng)濟(jì)效益亦高。如果使用效率不很高,而又易于在當(dāng)?shù)亟鉀Q測(cè)量問題,則應(yīng)委托或協(xié)作檢測(cè),只付檢測(cè)費(fèi),比購置一臺(tái)測(cè)量機(jī)更經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然有的場(chǎng)所,測(cè)量對(duì)象極為精密,不適宜搬動(dòng),有的系軍工保密件等,此時(shí)配置一臺(tái)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)具有特殊性,也是必須的。