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蔡司的三坐标为什么会是世界上好的?

2012-11-08 11:10:54 点击: 来自:

一、         横梁/主轴的材料科学:

影响三坐标测量机的度主要有 3 个,弯曲变形,扭曲变形,热膨胀
三坐标材料科学的发展经历了三个发展阶段:大理石、铝合金、陶瓷。
大理石:
1、因为大理石的加工工艺,横截面一定为实心结构,这样因为大理石的自重大,横梁会带来弯曲变形!
2、大理石有良好的热稳定性,温度对它的影响很小,很小的热胀冷缩系数,有利于保证温度稳定性。热膨胀小!
3、大理石导热很慢,内部存在温度梯度,这是材料扭曲变形的主要原因,因此会带来横梁主轴的热扭曲变形!
铝合金:
1、因为铝合金的加工工艺,横截面可作为空心结构,这样因为铝合金的自重小,刚度好,抗弯/抗扭模量大,横梁不会带来弯曲变形!
2、铝合金热膨胀系数大,温度对它的影响很大,不利于保证温度稳定性。热膨胀大!
3、铝合金导热很快,内部较小存在温度梯度,因此很少会带来横梁主轴的热扭曲变形!
陶瓷:
1、陶瓷材料可以像铝合金一样加工成中空结构,重量轻,因为自重带来的横梁弯曲变形小!
2、陶瓷同时具有大理石的热稳定性,热膨胀系数小!
3、现代陶瓷材料表面都镀铝合金,保证了良好的导热率,不会因为温度梯度影响横梁主轴扭曲变形!
 
总结: 60-70 年代,三坐标广泛采用大理石材料作为横梁主轴材料
70-92 年代,三坐标广泛采用铝合金材料作为横梁主轴材料
92 年以后,先进的三坐标生产长家开始采用高科技的陶瓷材料
我们如果给三种材料打分,分值如下:大理石1铝合金2陶瓷3可见,陶瓷材料的横梁和主轴是适合作为三坐标应用的材料!目前世界上也只有 ZEISS 和 LK 采用此材料!
 
二、          探头系统:
 
探头系统是三坐标测量机重要的一部分,目前世界上很多三坐标厂家都使用英国 RENISHAW 的探头系统,只有少数有实力的厂家使用自己开发的更好的探头系统,现阐述如下:
 
1。有使用空间的问题:因为探头旋转,必定带来有使用空间的损失,同样规格的机器,应用旋转探头的有使用空间就要小一些!
 
2。旋转度损失问题:旋转探头的旋转步距角是 7.5˚,可是大家都知道,旋转是靠细齿传动实现的,那么在旋转中,探头可能转了 7.499˚或者 7.501˚,这样就存在一个旋转不准确度Δα,稍有机械常识的人都可以理解下述公式:UROT = 1000*tgΔα*LEXTUROT:探头存在旋转定位误差而带来的机器不确定度Δα:探头自身旋转时旋转重复定位LEXT :从探针球心到旋转探头旋转Cen的距离由此可见,因为旋转探头存在旋转进度误差 UROT,所以终机器度是 U3 与 UROT 之和,这一度很大。根据厂家提供数据,在使用 100mm 探针的时候,终度达 7um!因此在使用的时候,要求每次探头转动之后,必需对探头进行再次校准,非常麻烦!
 
采用固定式探头系统,可以装夹星形探针,大大提高了空间使用率,为用户节省很多投资!
 
固定式探头系统,避免了因为探头旋转带来的度损失,同时配备 4工位探针自动更换架,大大提高了工作率!
 
ST探头采用 ZEISS专利探触技术,运用了双触发原理,从而使探头的触力大大减小,延长了探头的使用寿命,并且提高了探触的准确性;该机型配备探针自动更换装置.(更换架),可以大大提高机器测量的率,实现了探针系统的自动更换并且,探针在自动更换的过程中,不用再次进行校准,这都是 ZEISS探针自动更换系统的先进之处
另外的重要之处是Zeiss的探头系统均不采用旋转方式,这主要是为了提高机器度,稍有机械常识的人都可以理解下述公式UROT = 1000*tgΔα*LEXT
 
其中UROT是采用旋转探头时,因为探头自身存在旋转定位误差而带来的机器度不确定度,单位为um;Δα则是探头自身旋转时旋转重复定位误差;LEXT是从探针球心到旋转探头旋转Cen的距离。由此可见,因为旋转探头存在旋转进度误差UROT,所以终机器度是U3与UROT之和,这一度很大。Zeiss一直在高度机器上采用固定式探头,在低度的悬臂机器上才采用旋转探头系统测方向:6向测量力:<0.01N连续可调,探允许探针大重量:200g大探针长度:200mm(请特别注意, ZEISS公司是 157年历史的著名德国公司,我们的机器度都留有很大的度裕量,实际度远远于标注度)
 
 
三、         售后服务
60年代,因为社会主义国家间的合作,中国和东德蔡司贸易往来很多,在我国众多的国有企业,有各种蔡司的计量仪器总计 3000多台套。之后,蔡司公司在 1979年正式开始在中国开展业务,目前在中国的三坐标设备已经达到500多台。 1999年,蔡司公司投巨资在上海建立亚太服务Cen,设立蔡司上海有限公司,主要负责在中国大陆的销售、售后服务和技术支持工作,同时负责亚太地区蔡司员工的培训。在这里,我们有先进的三坐标设备展示,为用户采购选型提供良好的演示支持,并提供售后的培训工作。同时建有常用备件的保税仓库,大大缩短了常用备件的订购周期。我们有众多的服务工程师及时周到的为用户提供的服务!
 
 
四、         技术指标:(特别提醒注意)
三坐标行业存在一个非常有趣的情况,几乎所有的人都知道蔡司的三坐标是世界上好的,可是在选购的时候往往又被很多事情迷惑---蔡司的技术指标按照书面的标注不是好的,甚至有的时候在书面上的指标在几个厂家中反而是差的!
我们作为三坐标测量机的发明者和者,不便就这一问题提出什么质疑,只是提出一些意见,供广大用户参考,以便正确地看待问题。(当您仔细的研究各厂家技术文件的时候,清特别注意以下的几点内容)
A.度验收时要求的温度:蔡司是 18~24摄氏度其他厂家是在 18~22摄氏度,虽然他们也标注使用环境是 18~24摄氏度
B.验收时所用的探针长度蔡司在终度验收时所用的探针长度为 60mm,其他公司如果选用 TP20,验收探针长度为 10mm!基本的机械常识都告诉我们,这样的设备即使标注度都一样,可实际的度确有很大差别
C、蔡司公司的设备早在 60、70年代就广泛的被中国用户使用,度稳定以及度余量大是蔡司的著名特色,一般情况下我们的度至少有30%以上的余量,这是品牌的保证!别的厂家我们不便作何评论。(http://www.taytron.net/content/?301.html

 

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