一、 三坐標(biāo)測量儀分類有哪些
三坐標(biāo)測量儀是指在一個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量能力的儀器,主要有以下分類:
(一)按操作方式分類
1、手動式:結(jié)構(gòu)簡單,無機動傳動機構(gòu),全部由操作者控制動作。
2、機動式:有三套傳動系統(tǒng),由電機、減速器、驅(qū)動器、控制器、電源、操作桿等組成。工作時,操作者通過操作桿控制運動方向和速度。
3、自動式:即CNC控制,全部運動自動試驗,由伺服傳動機構(gòu)成,通過軟件實行控制。
(二)按總體布局分類
1、懸臂式
這種結(jié)構(gòu)的特點是工作臺開闊,裝卸工件方便,且可防止底面積大于臺面的零件;缺點是剛性稍差,精度受影響,設(shè)計時應(yīng)注意補償變形誤差。
2、龍門式
龍門固定式的優(yōu)點是剛性好,驅(qū)動系統(tǒng)和光柵尺可放在工作臺中央,阿貝誤差和偏擺小,X和Y向的運動相互獨立,互不影響;缺點是工作臺承載能力較小。
龍門移動式的優(yōu)點是裝卸工件時,龍門可移到一端,操作方便,承載能力強;缺點是單邊驅(qū)動扭擺大;光柵偏置阿貝誤差大。
3、橋式
這種結(jié)構(gòu)形式剛性較好,制造精度相對容易達到,適合于大尺寸測量儀。
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)大型的自動化生產(chǎn)線的需要。這種三坐標(biāo)的共同缺點是Y軸的剛度難以提高,由自重產(chǎn)生彎曲變形,影響測量精度。
(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軸的測量范圍大于2000mm以上的為大型測量儀。
2、中型三坐標(biāo):X軸的測量范圍在600~2000mm左右的的為中型測量儀。
3、小型三坐標(biāo):X軸的測量范圍小于600mm以下的為小型測量儀。
二、 三坐標(biāo)檢測儀選用原則有哪些
1、合理的測量精度
三坐標(biāo)測量機是檢測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,一般可根據(jù)被測工件要求的檢測精度與測量機給定的測量不確定度相對比,看測量機精度是否符合要求。
2、合乎要求的測量范圍
測量范圍的選擇時選擇測量機時的基本參數(shù)。因為在測量范圍內(nèi)才能獲得的測量值,超出了范圍,測量就難于進行。選擇測量范圍時,應(yīng)考慮以下幾個方面:
(1)工件的所需測量的部分,不一定是整個工件。如要測的部分集中在工件的某個局部,除了測量機的測量范圍能覆蓋被測參數(shù)之外,還要考慮整個工件能在測量機上安置,要求工件重量對測量精度不帶來顯著影響。為了把工件放入測量機中,應(yīng)根據(jù)工件大小選擇測量機。
(2)Z軸與Z向空間高度的關(guān)系。Z軸行程是Z軸的測量范圍,而Z向空間高度是工件能放得下的高度。
(3)接長桿的問題。有的測頭上有星形探針,這些探針在測量時往往要求超出工件的被測部分。一般工件尺寸為l時,要求測量范圍L=l 2C,C為探針的長度。因此測量范圍等于工件被測的大尺寸再加上兩倍的探針長度。
3、合適的測量機類型
測量機按自動化程度分為手動(或機動)與CNC自控兩大類。選用時,應(yīng)根據(jù)檢測對象的批量大小、自動化程度、操作人員技術(shù)水平及資金投入大小去權(quán)衡。當(dāng)然CNC測量機水平高、測速快,但測量的準(zhǔn)備時間長、技術(shù)要求高、資金投入大。故應(yīng)從經(jīng)濟效益的角度進行比較判定。
一般說,對于中等尺寸的工件,多采用移動橋式;對于小型工件,多采用懸臂式、儀器臺式與移動橋式等;對于大型工件,則多采用龍門式;對于需回轉(zhuǎn)測量的工件,可選用帶分度臺的測量機。
4、豐富的測量軟件
對復(fù)雜的測量對象進行測量,測量機應(yīng)有豐富的測量軟件支持,以完成測量任務(wù)。如缺少某些軟件,可根據(jù)被測對象向生產(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、符合要求的測量效率
測量機運行速度與采樣速度既是測量機效率高低的重要指標(biāo),又與自動化生產(chǎn)的要求密切相關(guān)。用于生產(chǎn)線或柔性加工線上的測量機,檢測的時間必須滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。
6、功能齊全的測量頭
測量頭是測量機上重要的傳感器件。它不僅直接影響測量精度,而且是決定測量機功能和測量效率的重要因素。
7、滿意的經(jīng)濟效益
作為檢測儀器,測量機的經(jīng)濟效益是投資購買的一項重要指標(biāo)。雖然它不像生產(chǎn)機床那樣便于計算,也不如機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),檢測儀器有著特殊的重要性。
測量機的使用費用,主要取決于測量機的折舊費K、檢測人員的工資G、測量所用的時間T及輔助材料和設(shè)備等雜費Q,即測量總費用:M=T(K G) Q。
測量機效益的關(guān)鍵在于使用時間T。因此在考慮測量機資金的投入時,關(guān)鍵在于了解它的使用效率。如果使用效率高,則經(jīng)濟效益亦高。如果使用效率不很高,而又易于在當(dāng)?shù)亟鉀Q測量問題,則應(yīng)委托或協(xié)作檢測,只付檢測費,比購置一臺測量機更經(jīng)濟。當(dāng)然有的場所,測量對象極為精密,不適宜搬動,有的系軍工保密件等,此時配置一臺坐標(biāo)測量機具有特殊性,也是必須的。