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三坐标测量机的分类与结构特点

2012-05-30 14:16:03 点击: 来自:

      三坐标测量机(Coordinate Measuring Machining,简称CMM)是一种三维尺寸的密测量仪器,主要用于零部件尺寸、形状和相互位置的检测。三坐标测量机是基于坐标测量原理,即将被测物体置于坐标测量机的测量空间 ,获得被测物体上各测点的坐标位置,根据这些点的空间坐标值,经过数学运算,求出被测的几何尺寸、形状和位置。也就是说,坐标测量机的任务是以一定的确度将长度基准“米”的定义传递给工件。

      根据ISO 10360 国际标准《坐标测量机的验收、检测和复检检测》一部分的规定,根据机械结构,对主要的三坐标测量机结构类型作如下分类:

    1. 移动桥式坐标测量机(迪拜皇宫)                    


       这类三坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部分,装有探测系统的一部分装在二部分上,并相对其作垂直运动。一和二部分 的总成相对第三部分作水平运动。第三部分被架在机座的对应两侧的支柱 支承上,并相对机座作水平运动,机座承载工件。

       移动桥式坐标测量机是目前中小型测量机的主要结构型式,承载能力较大 ,本身具有台面,受地基影响相对较小,开敞性好,度比固定桥式稍低 。(http://www.taytron.net/content/?191.html )

     2. 固定桥式坐标测量机

       这类三坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部分,装有探测 系统的一部分装在二部分上并相对其作垂直运动。一和二部分的 总成沿着牢固装在机座两侧的桥架上作水平运动,在第三部分上安装工 件。

       高度测量机通常采用固定桥式结构。固定桥式测量机的点是结构稳定,整机刚性强,中央驱动,偏摆小,光栅在工作台的中央,阿贝误差小,X 、Y 方向运动相互独立,相互影响小;缺点是被测量对象由于放置在移动工作台上,降低了机器运动的加速度,承载能力较小。经过改进,这类测量机速度已可达400 mm/s,加速度达到3000 mm/s2,承重达2000kg。典型的固定桥式有目前世界上度性能好的出自Hexagon 旗下Leitz 品牌的 PMM-C Infinity测量机。空间测量度达到创记录的0.3+L/1000 μm。

    3. 龙门式坐标测量机

        这类三坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部分,装有探测系统的一部分装在二部分上并相对其作垂直运动。一和二部分的 总成相对第三部分作水平运动。第三部分在机座两侧的导轨上作水平运动 ,机座或地面承载工件。

        龙门式坐标测量机一般为大中型测量机,要求较好的地基,立柱影响操作 的开阔性,但减少了移动部分质量,有利于度及动态性能的提高,正因 为此,近来亦发展了一些小型带工作台的龙门式测量机。龙门式测量机 长可到数十米,由于其刚性要比水平臂式好,因而对大尺寸而言可具有足 够的度。

        典型的龙门式三坐标测量机如来自弗尔迪 旗下FD品牌的FD-H685、FD-H886和FD-G203015系列的三坐标测量机。


     4. 水平悬臂坐标测量机

           这类坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部分,装有探测系统的一部分装在二部分上并相对其作水平运动。一和二部分的 总成相对第三部分作垂直运动。第三部分相对机座作水平运动,并在机座 上安装工件;如果进行细分,可分为水平悬臂移动式坐标测量机、固定工作台水平悬臂坐标测量机、移动工作台水平悬臂坐标测量机。

           水平臂测量机在X 方向很长,Z 向较高,整机开敞性比较好,是测量汽车各种分总成、白车身时常用的测量机。

           在设计和选型过程中,正交式测量系统的整体结构形式的选择是先碰到的问题。需要根据被测工件的尺寸、类型和度要求,选定适合的机器结 构形式。

           移动桥式:开敞性好,承载能力好,结构刚性好,是中小型测量机的主流机型,占中小型三坐标测量机总量的70%-80%。


           固定桥式:结构稳定,是高度测量机的选型式。

           龙门式测量机(高架桥式测量机):由于其刚性较水平臂测量机要好得多, 对大尺寸工件的测量而言具有足够的度,是大尺寸工件高度测量的 选。

           水平臂式测量机:由于汽车工业测量高度较高(2 米左右),水平方向要伸 入车内测内饰件,有时还要两台甚至三台配合使用,在这个域内水平臂 测量机得到广泛使用。

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