《三坐標測量機基礎(chǔ)知識培訓(xùn)》

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1、測量機基礎(chǔ)知識培訓(xùn)一、測量機的組成1）測量機主機這是測量機的基本硬件，有多種結(jié)構(gòu)形式：?活動橋式；活動橋式測量機是使用最為廣泛的一種機構(gòu)形式。特點是開敞性比較好，視野開闊，上下零件方便。運動速度快，精度比較高。有小型、中型、大型幾種形式。?固定橋式；固定橋式測量機由于橋架固定，剛性好，動臺中心驅(qū)動、中心光柵阿貝誤差小，以上特點使這種結(jié)構(gòu)的測量機精度非常高，是高精度和超高精度的測量機的首選結(jié)構(gòu)。?高架橋式；高架橋式測量機適合于大型和超大型測量機，適合于航空、航天、造船行業(yè)的大型零件或大型模具的測量。一般都采用雙光柵、雙驅(qū)動等技術(shù)，提高精度。?水平臂式；水平臂式測量機開敞性好，測量范圍大

2、，可以由兩臺機器共同組成雙臂測量機，尤其適合汽車工業(yè)鈑金件的測量。?關(guān)節(jié)臂式。關(guān)節(jié)臂式測量機具有非常好的靈活性，適合攜帶到現(xiàn)場進行測量，對環(huán)境條件要求比較低?；顒訕蚴綔y量機為例，主要組成及功能：?工作臺（一般采用花崗石），用于擺放零件支撐橋架；工作臺放置零件時，一般要根據(jù)零件的形狀和檢測要求，選擇適合的夾具或支撐。要求零件固定要可靠，不使零件受外力變形或其位置發(fā)生變化。大零件可在工作臺上墊等高塊，小零件可以放在固定在工作臺上的方箱上固定后測量。?橋架，支撐Z滑架，形成互相垂直的三軸；橋架是測量機的重要組成部分，由主、附腿和橫梁、滑架等組成。橋架的驅(qū)動部分和光柵基本都在主腿一側(cè)，附腿主

3、要起輔助支撐的作用。由于這個原因，一般橋式測量機的橫梁長度不超過2.5米，超過這個長度就要使用雙光柵等措施對附腿滯后的誤差進行補償，或采用其他機構(gòu)形式。?滑架，使橫梁與有平衡裝置的Z軸連接；滑架連接橫梁和Z軸，其上有兩軸的全部氣浮塊和光柵的讀數(shù)頭、分氣座。氣浮塊和讀數(shù)頭的調(diào)整比較復(fù)雜，直接影響測量機精度，不允許調(diào)整。?導(dǎo)軌，具有精度要求的運動導(dǎo)向軌道，是基準；導(dǎo)軌是氣浮塊運動的軌道，是測量機的基準之一。壓縮空氣中的油和水及空氣中的灰塵會污染導(dǎo)1軌，造成導(dǎo)軌道直線度誤差變大，使測量機的系統(tǒng)誤差增大，影響測量精度。要保持導(dǎo)軌道完好，避免對導(dǎo)軌磕碰，定期清潔導(dǎo)軌。?光柵系統(tǒng)（光柵、讀數(shù)頭、

4、零位片），是基準；光柵系統(tǒng)是測量機的測長基準。光柵是刻有細密等距離刻線的金屬或玻璃，讀數(shù)頭使用光學(xué)的方法讀取這些刻線計算長度。為了便于計算由于溫度變化造成光柵長度變化帶來的誤差，采用光柵一端固定，另一端放開，使其自由伸縮。另外在光柵尺座預(yù)置有溫度傳感器，便于有溫度補償功能的系統(tǒng)進行自動溫度補償。零位片的作用是使測量機找到機器零點。機器零點是機器坐標系的原點，是測量機誤差補償和測量機行程終控制的基準。?驅(qū)動系統(tǒng)（伺服電機、傳動帶）；驅(qū)動系統(tǒng)由直流伺服電機、減速器、傳動帶、帶輪等組成。驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)會影響控制系統(tǒng)的參數(shù)，不能隨便調(diào)整。?空氣軸承氣路系統(tǒng)（過濾器、開關(guān)、傳感器、氣浮塊、氣管

5、）；空氣軸承（又稱氣浮塊）是測量機的重要部件，主要功能是保持測量機的各運動軸相互無摩擦，由于氣浮塊的浮起高度有限而且氣孔很小，要求壓縮空氣壓力穩(wěn)定且其中不能含有雜質(zhì)、油，也不能有水。過濾器系統(tǒng)是氣路中的最后一道關(guān)卡，由于其過濾精度高，非常容易被壓縮空氣中的油污染，所以一定要有前置過濾裝置和管道進行前置過濾處理。氣路中連接的空氣開關(guān)和空氣傳感器都具有保護功能，不能隨便調(diào)整。?支承（架）、隨動帶。小型測量機采用支架支撐測量機工作臺，中、大型測量機一般采用千斤頂支撐工作臺。都采用三點支撐，在一個支撐的一側(cè)，有兩個附助支撐，只起保險作用。每個支撐都有一個海綿墊，能夠吸收振幅較小的震動，如果安

6、裝測量機的附近有幅度較大的震動源，要另外采取減震措施。2）控制系統(tǒng)這是測量機的控制中樞，主要功能：?控制、驅(qū)動測量機的運動，三軸同步、速度、加速度控制；操縱盒或計算機指令通過系統(tǒng)控制單元，按照設(shè)置好的速度、加速度，驅(qū)動三軸直流伺服電機轉(zhuǎn)動，并通過光柵和電機的反饋電路對運行速度和電機的轉(zhuǎn)速進行控制，使三軸同步平穩(wěn)的按指定軌跡運動。運動軌跡有飛行測量、點定位兩種方式，飛行方式測量效率高，運動時停頓少。點定位方式適合指定截面或指定位置的測量。可以通過語句進行設(shè)置。在進入計算機指令指定的觸測的探測距離時，控制單元會控制測量機由位置運動速度轉(zhuǎn)換到探測速度，使測頭慢速接近被測零件。?在有觸發(fā)信號

7、時采集數(shù)據(jù)，對光柵讀數(shù)進行處理；當(dāng)通過操縱盒或計算機指令控制運動的測量機測頭傳感器與被測零件接觸時，測頭傳感器（簡稱“測頭”）就會發(fā)出被觸發(fā)的信號。信號傳送到控制單元后，立即令測量機停止運動（測頭保護功能），同時鎖存此刻的三軸光柵讀數(shù)。這就是測量機測量的一個點的坐標。?根據(jù)補償文件，對測量機進行21項誤差補償；測量機在制造組裝完成后，都要使用激光干涉儀和其它檢測工具對21項系統(tǒng)誤差（各軸的兩個直線度、兩個角擺誤差、自轉(zhuǎn)誤差、位置度誤差，三軸之間的兩個垂直度