三坐标坐标测量机是一种效率的新型精密测量仪器。它广泛应用于制造、电子、汽车和航空航天等工业中。作为一种检测仪器,对零件和部件的尺寸、形状及相互位置进行检测。
三坐标机的测量原理是:将被测物体置于三坐标机的测量空间,可获得被测物体上各点的坐标位置,根据这些点的空间坐标值,经计算可求出被测的几何尺寸、形状和位置。
测头是三坐标机非常关键的部件,是测量机触测被测零件的发讯开关,测头的正确使用决定了测量机的测量可重复。
测针的组成
测头是坐标测量机的一部分,三次元测量仪搬迁,主要用来触测工件表面,当测头的机械装置移位时,将产生信号触发并采集一个测量数据。一般的测头都是由一个杆和红宝石球组成(如图1所示)。红宝石是非常硬的材料,做成的测头的磨损量小。它的密度也非常低,质量从而可以避免由于机器运动或振动而造成的测头误触发。
测针的正确使用
测量过程中,要求测针的刚和测尖的形状都达到尽可能的程度,保证一定的测量精度,在对测头的使用上,应注意:
(1)测针长度尽可能短。测头弯曲或偏斜越大,铜梁三次元测量仪,精度将越低。因此在测量时,尽可能采用短测头。
(2)连接点少。每次将测针与加长杆连接在一起时,就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。因此在应用过程中,尽可能减少连接的数目
(3)使测球尽可能大,主要原因有两个:使得球/杆的空隙大,这样减少了由于“晃动”而误触发的可能;测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响
测针测量的可重复
图2所示,当测头的采样方向垂直于测头体(垂直于测杆轴线)时结果好,应尽可能使采样方向垂直于测头体;如果测头平行于测头体(沿着测杆轴线)采样,其结果的可重复比垂直于轴采样的可重复低;如果测头的采样方向既不垂直也不平行于测头体,则所得结果的可重复还不如平行于测头体;测头采样方向平行于测杆轴线,但是与测头体成一角度,将无法重复,应该尽可能避免。
避免杆的碰撞
测量时若测杆与零件接触,而不是用触点,测量系统则认为是用触点采样的,因此将引起很大的误差。此时,增加测杆球直径将增加球/柱空间,从而减少杆碰撞的可能。有效工作长度是测杆碰到特征之前,测杆可以达到的深度,通常,球越大,有效工作长度就越大。使用较大的测杆球还可以减少被检组件表面粗糙度的影响;但是,可以使用的大球受到所测量的小孔的限制。
此外,测头是精密测量仪器,应保持其清洁,并小心爱护,三次元测量仪维护,使它保持其大小和形状。测杆红宝石触点应该保持无污物,1μm的灰尘就可能导致1μm的测量误差。
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一般可根据被测工件要求的检测精度与三坐标测量机给定的测量不确定度相对比,三次元测量仪销售,看三坐标测量机精度是否符合要求。
三坐标测量机的技术规范中一般只给出单轴测长和空间测长的两个不确定度公式及重复精度值。但在具体测件时需要将被测参数的测量不确定度限制在一定范围内。一般测量时,要测量很多测点;在形位测量时,更有大量测点参与并带来测量误差,计算是很难的。因此从经验出发,在一般测量中,测量不确定度应为被测工件尺寸公差带的1/5~1/3。对于精密测量及复杂的形位测量要求很高,一般应为被测尺寸公差带的1/10~1/5。重要的是重复精度必须满足要求,因为系统误差还可以通过一定方法补偿,而重复精度应由三坐标测量机本身保证。
综上,用户应选用重复精度高一些的三坐标测量机;这不仅由于测量复杂件时,测点可能带入的误差比预想的要大(由于测头测杆变化或加长会引入更大的误差),而且三坐标测量机的精度会随使用次数增多而有所下降。
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