三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是由單坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和兩坐標(biāo)測(cè)量機(jī)發(fā)展而來的。例如測(cè)長(zhǎng)機(jī),它是用于測(cè)量單方向的長(zhǎng)度,實(shí)際上是單坐標(biāo)測(cè)量機(jī)；萬能工具顯微鏡具有X和Y兩個(gè)方向異地用的工作臺(tái)，用于測(cè)量平面上個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，即兩坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

CMM的工作原理

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是由三個(gè)互相垂直的運(yùn)動(dòng)軸X，Y，Z建立的一個(gè)直角坐標(biāo)系，側(cè)頭的一切運(yùn)動(dòng)都在這個(gè)坐標(biāo)系中進(jìn)行；測(cè)頭的運(yùn)動(dòng)軌跡由測(cè)球的中心點(diǎn)來表示。測(cè)量時(shí)，把被測(cè)零件放在工作臺(tái)上，測(cè)頭和零件表面接觸，三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的檢測(cè)系統(tǒng)可以隨時(shí)給出測(cè)球中心點(diǎn)在坐標(biāo)系中的精確位置。當(dāng)測(cè)球沿著工件的幾何型面移動(dòng)時(shí)，就可以得出被測(cè)幾何型面上各點(diǎn)的坐標(biāo)值。將這些數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，通過相應(yīng)的軟件進(jìn)行處理，就可以精確的計(jì)算出被測(cè)工件的幾何尺寸和形味公差等。如圖所示：測(cè)量孔1和2的中心距，先在孔1和2各測(cè)至少三個(gè)點(diǎn)，計(jì)算出各自的圓心坐標(biāo)值，然后計(jì)算兩點(diǎn)的距離，同時(shí)可以測(cè)量外形尺寸、孔徑、孔的圓度和圓柱度、兩孔軸線的平行度、軸線與基面的垂直度、工件的平面度等。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)適合于普通尺寸的測(cè)量； 測(cè)量簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高；測(cè)量數(shù)據(jù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)不同需求的數(shù)據(jù)分析；但是由于三坐標(biāo)造價(jià)比較昂貴， 而且不適合做大范圍的動(dòng)態(tài)測(cè)量，目前在精密加工行業(yè)應(yīng)用較為廣泛。

在國外，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器制造業(yè)、電子制造業(yè)、機(jī)械制造、航天和國防工業(yè)、摩托車和汽車制造、飛機(jī)和船舶制造、首飾、玩具、造幣、制鞋、電極等工業(yè)。特別適用于測(cè)量箱體零件的孔距、面距等和精密鑄件、整車等的零件的復(fù)雜形狀和自由曲面。

傳統(tǒng)的劃線用的劃線盤、高度尺、百分表等，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效能低、精度差，已經(jīng)在國外所淘汰，被三坐標(biāo)測(cè)量劃線機(jī)取代。三坐標(biāo)測(cè)量劃線機(jī)效率高、精度高，已經(jīng)普遍應(yīng)用于生產(chǎn)車間，尤其在日本應(yīng)用更為廣泛。

在國內(nèi)，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用還不普遍，但隨著科技的發(fā)展，其應(yīng)用日益廣泛，進(jìn)口量和國產(chǎn)機(jī)的銷售量都在逐年增加。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x不僅可以進(jìn)行復(fù)雜工件的測(cè)量，而且還可以進(jìn)行劃線，完成一些必須由機(jī)器才能完成的工件劃線。此外，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)還可以作為生產(chǎn)系統(tǒng)反饋控制的環(huán)節(jié)，將零件的加工差以數(shù)值的形式變?yōu)樾拚?，調(diào)整機(jī)床，以加工出修正誤差的零件，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值。

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