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三坐標測量機

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更新時間：2015-05-08
發布人： 2907301063

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摘要：本文主要介紹了三坐標測量機的定義，測量原理，組成，結構材料，樣式，測量方法，應用以及發展。

三坐標測量機就是在三個相互垂直的方向上有導向機構、測長元件、數顯裝置，有一個能夠放置工件的工作臺(大型和巨型不一定有)，測頭可以以手動或機動方式輕快地移動到被測點上，由讀數設備和數顯裝置把被測點的坐標值顯示出來的一種測量設備。

三坐標測量機測量原理
三坐標測量機是測量和獲得尺寸數據的最有效的方法之一，因為它可以代替多種表面測量工具及昂貴的組合量規，并把復雜的測量任務所需時間從小時減到分鐘。三坐標測量機的功能是快速準確地評價尺寸數據，為操作者提供關于生產過程狀況的有用信息，這與所有的手動測量設備有很大的區別。將被測物體置于三坐標測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經計算求出被測物體的幾何尺寸，形狀和位置。
三坐標測量機種類繁多、形式各異、性能多樣，所測對象和放置環境條件也不盡相同，但大體上皆由若干具有一定功能的部分組合而成。作為一種測量儀器，三坐標測量機主要是比較被測量與標準量，并將比較結果用數值表示出來。三坐標測量機需要3個方向的標準器（標尺），利用導軌實現沿相應方向的運動，還需要三維測頭對被測量進行探測和瞄準。此外，測量機還具有數據處理和自動檢測等功能，需由相應的電氣控制系統與計算機軟硬件實現。

三坐標測量機可分為主機、測頭、電氣系統三大部分。
一主機結構分為：
1、框架，是指測量機的主體機械結構架子。它是工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體；
2、標尺系統，是測量機的重要組成部分，是決定儀器精度的一個重要環節。三坐標測量機所用的標尺有線紋尺、精密絲桿、感應同步器、光柵尺、磁尺及光波波長等。該系統還應包括數顯電氣裝置。
3、導軌，是測量機實現三維運動的重要部件。測量機多采用滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌，而以氣浮靜壓導軌為主要形式。氣浮導軌由導軌體和氣墊組成，有的導軌體和工作臺合二為一。氣浮導軌還應包括氣源、穩壓器、過濾器、氣管、分流器等一套氣體裝置。
4、驅動裝置，是測量機的重要運動機構，可實現機動和程序控制伺服運動的功能。在測量機上一般采用的驅動裝置有絲桿絲母、滾動輪、鋼絲、齒形帶、齒輪齒條、光軸滾動輪等傳動，并配以伺服馬達驅動。直線馬達驅動正在增多。
5、平衡部件，主要用于Z軸框架結構中。它的功能是平衡Z軸的重量，以使Z軸上下運動時無偏得干擾，使檢測時Z向測力穩定。如更換Z軸上所裝的測頭時，應重新調節平衡力的大小，以達到新的平衡。Z軸平衡裝置有重錘、發條或彈簧、氣缸活塞桿等類型。
6、轉臺與附件，轉臺是測量機的重要元件，它使測量機增加一個轉動運動的自由度，便于某些種類零件的測量。轉臺包括分度臺、單軸回轉臺、萬能轉臺（二軸或三軸）和數控轉臺等。用于坐標測量機的附件很多，視需要而定。一般指基準平尺、角尺、步距規、標準球體（或立方體）、測微儀及用于自檢的精度檢測樣板等。
二三維測頭即是三維測量的傳感器，它可在三個方向上感受瞄準信號和微小位移，以實現瞄準與測微兩種功能。測量的測頭主要有硬測頭、電氣測頭、光學測頭等，此外還有測頭回轉體等附件。測頭有接觸式和非接觸式之分。按輸出的信號分，有用于發信號的觸發式測頭和用于掃描的瞄準式測頭、測微式測頭。
三電氣系統分為：
1、電氣控制系統是測量機的電氣控制部分。它具有單軸與多軸聯動控制、外圍設備控制、通信控制和保護與邏輯控制等。
2、計算機硬件部分，三坐標測量機可以采用各種計算機，一般有PC機和工作站等。
3、測量機軟件，包括控制軟件與數據處理軟件。這些軟件可進行坐標交換與測頭校正，生成探測模式與測量路徑，可用于基本幾何元素及其相互關系的測量，形狀與位置誤差測量，齒輪，螺紋與凸輪的測量，曲線與曲面的測量等。具有統計分析、誤差補償和網絡通信等功能。
4、打印與繪圖裝置，此裝置可根據測量要求，打印出數據、表格，亦可繪制圖形，為測量結果的輸出設備。 ...

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