1. 精密機械廠的測量工具有哪些是如何使用的
數字化精密測量技術是數字化製造技術中的關鍵技術之一。開發亞微米、納米級高精度測量儀器,提高環境適應能力,增強魯棒性,使精密測量裝備進入生產現場,集成到加工機床和製造系統,形成先進的數字化閉環製造系統,是當今精密測量技術的發展趨勢。
美國FARO技術公司的FaroARM系列攜帶型三坐標測量臂在工業界首次實現測量臂與激光掃描頭的完美結合,在同一坐標系下實現非接觸式快速掃描和接觸式測量。特點:非接觸式靈活快速掃描,獲取曲線曲面的點雲數據,點雲無分層;接觸式測量,把握關鍵特徵尺寸與輪廓的精度;非接觸式與接觸式測量在同一坐標系下完美結合,掃描沒有任何分層;掃描頭與測量臂及測量軟體同為FARO公司產品,技術完全共享,服務更加方便。在實際應用中為客戶大大縮短設計生產製造周期,降低成本,質量控制可以在內部完成,自動生成的報告適用於網路應用,從而改善了各生產職能部門之間及實際不同地點間的溝通;提高了准確性,做產品檢驗時用戶通常通過5到10個點來定義曲面,使得用戶可以檢驗由數以萬計的點雲定義的曲面質量;自動化的SPC可對多個樣品進行自動化的統計過程式控制制。
美國CIMCORE公司推出了配備有先進激光掃描測量系統的關節臂測量機。材料採用碳纖維,INFINITE系列還具有無線通訊功能。用於反求工程時,不僅測量速度快,而且可實現測量過程的實時顯示和補漏測量數據的無縫拼接。該儀器可用於三坐標測量、三維造型、產品測繪、反求工程、現場測量以及模具設計製造等涉及到設計、製造、過程檢測、在線檢測以及產品最終檢測等測量工作。
瑞士TESA公司的Scan系列用2個線陣CCD組件,通過工件的回轉和軸向移動對工件進行投影掃描,可實現對軸類零件位置誤差和形狀誤差的精確檢測、對截面形狀和輪廓度的評估比較以及統計質量分析,還能對零件的局部(如過渡曲線、微小溝槽等)進行放大測量。對螺紋、蝸桿、絲桿等能夠進行全參數精度的精確測量。
德國SCHNEIDER的WMM系列軸類及工具測量儀操作簡單、測量速度高,特別適用於車間檢查站。儀器採用高分辨力的 Matrix攝像頭,可以快速獲取測量數據。儀器數顯分辨力為0.0001mm,長度測量不確定度為E2=(2.0+L/200)
2. 精密測量的三坐標測量機
1、定義
三坐標測量機 (Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一個六面體的空間范圍內,能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器,又稱為三坐標測量儀或三次元。
2、分類
三坐標測量儀有不同的操作需求、測量范圍和測量精度,這些對選用三坐標測量儀是很重要的。
根據中國儀器超市資料,按三坐標測量儀結構可分為如下幾類:
(1)移動橋架型 (Moving bridge type)
移動橋架型,為最常用的三坐標測量儀的結構, 軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導引主軸沿水平梁在 方向移動,此水平梁垂直 軸且被兩支柱支撐於兩端,梁與支柱形成「橋架」,橋架沿著兩個在水平面上垂直 和 軸的導槽在 軸方向移動。因為梁的兩端被支柱支撐,所以可得到最小的撓度,且比懸臂型有較高的精度。
(2) 床式橋架型 (Bridge bed type)
床式橋架型, 軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導引主軸沿著垂直 軸的梁而移動,而梁沿著兩水平導軌在 軸方向移動,導軌位於支柱的上表面,而支柱固定在機械本體上。此型與移動橋架型一樣,梁的兩端被支撐,因此梁的撓度為最少。此型比懸臂型的精度好,因為只有梁在 軸方向移動,所以慣性比全部橋架移動時為小,手動操作時比移動橋架型較容易。
(3) 柱式橋架型 (Gantry type)
柱式橋架型,與床式橋架型式比較時,柱式橋架型其架是直接固定在地板上又稱為門型,比床式橋架型有較大且更好的剛性,大部分用在較大型的三坐標測量儀上。各軸都以馬達驅動,測量范圍很大,操作者可以在橋架內工作。
(4) 固定橋架型 (Fixed bridge type)
固定橋架型,軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導引主軸沿著垂直 軸的水平橫樑上做 方向移動。橋架 ( 支柱 ) 被固定在機器本體上,測量台沿著水平平面的導軌作 軸方向的移動,且垂直於 和 軸。每軸皆由馬達來驅動,可確保位置精度,此機型不適合手動操作。
(5) L 形橋架型 (L-Shaped bridge type)
L 形橋架型,這個設計乃是為了使橋架在 軸移動時有最小的慣性而作的改變。它與移動橋架型相比較,移動組件的慣性較少,因此操作較容易,但剛性較差。
床式橋架型
(6) 軸移動懸臂型 (Fixed table cantilever arm type)
軸移動懸臂型, 軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導引主軸沿著垂直 軸的水平懸臂梁在 軸方向移動,懸臂梁沿著在水平面的導槽在 軸方向移動,且垂直於 軸和 軸。此型為三邊開放,容易裝拆工件,且工件可以伸出檯面即可容納較大工件,但因懸臂會造成精度不高。此型早期很盛行,現在已不普遍。
(7) 單支柱移動型 (Moving table cantilever arm type)
單支柱移動型, 軸為主軸在垂直方向移動,支柱整體沿著水平面的導槽在 軸上移動,且垂直 軸,而 軸連接於支柱上。測量台沿著水平面的導槽在 軸上移動,且垂直 軸和 軸。此型測量檯面、支柱等具很好的剛性,因此變形少,且各軸的線性刻度尺與測量軸較接近,以符合阿貝定理。
(8) 單支柱 測量台移動型 (Single column xy table type)
單支柱 測量台移動型, 軸為主軸在垂直方向移動,支柱上附有 軸導槽,支柱被固定在測量儀本體上。測量時,測量台在水平面上沿著 軸和 軸方向作移動。
(9)水平臂測量台移動型 (Moving table horizontal arm type)
水平臂測量台移動型,廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直 ( 軸 ) 的方向移動。探頭裝在水平方向的懸臂上,支柱沿著水平面的導槽在 軸方向移動,且垂直 軸,測量台沿著水平面的導槽在 軸方向移動,且垂直於 軸和 軸。這是水平懸臂型的改良設計,為了消除水平臂在 軸方向,因伸出或縮回所產生的撓度。
(10) 水平臂測量台固定型 (Fixed table horizontal arm type)
水平臂測量台固定型,其構造與測量台移動型相似。此型測量台固定, 、 軸均在導槽內移動,測量時支柱在 軸的導槽移動,而 軸滑動檯面在垂直軸方向移動。
(11) 水平臂移動型 (Moving arm horizotal arm type)
水平臂移動型, 軸懸臂在水平方向移動,支撐水平臂的廂形架沿著支柱在 軸方向移動,而支柱垂直 軸。支柱沿著水平面的導槽在 軸方向移動,且垂直 軸和 軸,故不適合高精度的測量。除非水平臂在伸出或回收時,對因重量而造成的誤差有所補償。目前應用在車輛檢驗工作。
(12) 閉環橋架型 (Ring bridge type)
閉環橋架型,由於它的驅動方式在工作台中心,可減少因橋架移動所造成沖擊,為所有三坐標測量儀中最穩定的一種。
3、配件
一般包含探針、控制器、加密鎖、測頭、測量軟體、校正球、計算機、軟體操作手冊、日常維護手冊、校正量具等 。
4、選定標准
製造業中的質量目標在於將零件的生產與設計要求保持一致。但是,保持生產過程的一致性要求對製造流程進行控制。建立和保持製造流程一致性最為有效的方法是准確地測量工件尺寸,獲得尺寸信息後,分析和反饋數據到生產過程中,使之成為持續提高產品質量的有效工具。
三坐標測量機是測量和獲得尺寸數據的最有效的方法之一,因為它可以代替多種表面測量工具及昂貴的組合量規,並把復雜的測量任務所需時間從小時減到分鍾,並快速准確地評價尺寸數據,為操作者提供關於生產過程狀況的有用信息。
如果一台坐標測量機正是你的工作所需,如何選擇最好的?首先要確定的是要購買那一種型號的三坐標測量機。根據測量機上測頭安置的方位,有三種基本類型:垂直式、水平式和攜帶型。
垂直式坐標測量機在垂直臂上安裝測頭。這種測量機的精度比水平式測量機要高,因為橋式結構比較穩固而且移動部件較少,使得它們具有更好的剛性和穩定性。垂直式三坐標測量機包含各種尺寸,可以測量從小齒輪到發動機箱體,甚至是商業飛機的機身。
水平式測量機把測頭安裝在水平軸上。它們一般應用於檢測大工件,如汽車的車身,以中等水平的精度檢測。
攜帶型測量機簡化了那些不能移到測量機上的工件和裝配件的測量,攜帶型測量機可以安裝在工件或裝配件上面甚至是裡面,這便允許了對於內部空間的測量,允許用戶在裝配現場測量,從而節省了了移動、運輸和測量單個工件的時間。
為使三坐標測量機保持穩固,在設計過程中,一般通過提高結構部件的橫截面、加大空氣軸承的距離、提高電機的驅動力量、基於重量和溫度性能優化選擇結構的材料來增加質量和剛性,提高測量精度、重復性及測量速度、加速度。這些原理也應用到一些水平式車間型坐標測量機上,這種系統把水平式測量機的靈活性和垂直式設計的高精度結合在一起。
水平測量的方向使得測量機在於水平式機床加工設備的搭配更為合理。它們尤其適合測量那些需要測量高精度測量的大的齒輪箱和發動機殼體。
轉台的加入使四個軸成為可能,雙臂配置也可實現,都可以測量到工件的各個方向。水平臂配置比較容易地裝卸工件,小型的、車間型的水平臂測量機適於高速生產應用過程中。
選擇一台適當的機器
坐標測量機可根據應用選擇有兩種方式:手動和自動。如果您只需要檢測幾何量和公差都比較簡單的工件,或測量各種小批量的不盡相同的工件,手動機器是最佳選擇。手動測量機的軟體也可儲存和調用測量程序,從而加快了重復性測量。如果需要檢測大批量相同的工件,或要求較高的精度,要選擇直接用計算機控制的測量機。數控測量機可自動檢測並消除操作者對測量結果的影響。程序驅動意味著可實現無誤差的高檢測速度。
公差也非常重要,手動測量機很難達到更小的公差要求,而數控測量機通過其連續的觸測使其更適合具有嚴格公差要求工件的高精度和高重復性要求。 數控測量機通過安裝一個模擬掃描測頭,用於測量要求大量的數據來定義它們的幾何量的工件,如:齒輪、圓柱體、汽車車身、擋風玻璃的測量。對於那些完全用算術方法CAD定義或是完全未知的工件來說,這些測頭能夠提供連續的數據採集,並可從部分工件和模型上進行逆向工程。對於非常小輪廓形工件來說,掃描測頭因其小的掃描面並需要大量數據來進行定義而成為理想的選擇。
測量機安裝的場地也很重要。理想情況是,測量機應盡量靠近生產過程中製造工件的操作者附近安裝。這些車間型測量機一般具有友好的用戶操作介面,具有與機床類似的控制界面。
不同型號的測量機可以共同工作。一台計量型的垂直式測量機一般使用的精密計量室,做為產品性能的主仲裁,工作型的測量機使用在生產線,對工件的質量進行評判,並提供實時的統計過程式控制制,並平滑地與整個製造流程規劃進行過渡。
5、需要考察的關鍵部分
一旦你確定了如何以及在何處使用測量機,有一些關鍵的性能需要進行考察,這包括了測量不確定度和工作效率。根據現行的國際標准,對於測量機的不確定度和檢測程序在ISO10360中進行了描述。
ISO 10 360主要確定了以下三項誤差:
A. 長度測量最大允許示值誤差MPEE (ISO 10 360-2 )
在測量空間的任意7種不同的方位,測量一組5種尺寸的量塊,每種量塊長度分別測量3次。
所有測量結果必須在規定的MPEE值范圍內。
B. 最大允許探測誤差 MPEP (ISO 10 360-2)
25點測量精密標准球,探測點分布均勻。最大允許探測誤差MPEP值為所有測量半徑的最大差值。
C. 最大允許掃描探測誤差 MPETHP (ISO 10 360-4)
沿標准球上4條確定的路徑進行掃描。最大允許掃描探測誤差MPETHP值為所有測量半徑的最大差值。
在可接受不確定度水平上採集點的數量,確定了測量機的工作效率。一些測量機能夠在一分鍾內採集超過100個數據點,而可以達到非常接近計量型的精度。
測量機能夠為現代製造業提供保證,因為它可取代平面的測量工具、固定的或定製的量規,以及精密的手工測量工具。他們在處理不同工作方面的靈活性使其成為一個主仲裁者。在為過程式控制制提供尺寸數據的同時,測量機還可提供入廠產品檢驗、機床的校驗、客戶質量認證、量規檢驗、加工試驗以及優化機床設置等附加性能。對於固定資產的投入有許多要考慮的因素,但一但考慮到提高了生產效率、降低了成本並將生產納入了控制,測量機就是測量和檢測的最好的選擇。
優質的技術服務,將會協助您最大限度地發揮測量機的應用作用
在選購了適用、可靠性能測量機的基礎上,您還需要充分考慮到三坐標測量機供應商的技術實力和應用、技術服務能力,是否具有本地化的技術和長久綜合發展實力,並擁有眾多的客戶群和廣泛的認知。通過及時可靠的技術服務支持和備件保障,對於測量機的長期高效率運行提供保障。同時,擁有著專業的培訓和應用支持隊伍,使得客戶能夠從容應對紛繁復雜的各種測量任務。
6、應用領域
主要用於機械、汽車、航空、軍工、傢具、工具原型、機器等中小型配件、模具等行業中的箱體、機架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量,還可用於電子、五金、塑膠等行業中,可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進行精密檢測,從而完成零件檢測、外形測量、過程式控制制等任務。
3. 三坐標測量儀是做什麼的
三坐標測量機(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一個六面體的空間范圍內,能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器,
主要用於機械、汽車、航空、軍工、傢具、工具原型、機器等中小型配件、模具等行業中的箱體、機架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量,還可用於電子、五金、塑膠等行業中,可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進行精密檢測,從而完成零件檢測、外形測量、過程式控制制等任務。
製造業中的質量目標在於將零件的生產與設計要求保持一致。但是,保持生產過程的一致性要求對製造流程進行控制。建立和保持製造流程一致性最為有效的方法是准確地測量工件尺寸,獲得尺寸信息後,分析和反饋數據到生產過程中,使之成為持續提高產品質量的有效工具。
三坐標測量機是測量和獲得尺寸數據的最有效的方法之一,因為它可以代替多種表面測量工具及昂貴的組合量規,並把復雜的測量任務所需時間從小時減到分鍾,並快速准確地評價尺寸數據,為操作者提供關於生產過程狀況的有用信息。
4. 三坐標測量儀適合用范圍
三坐標測量儀是指在一個六面體的空間范圍內,能夠表現幾何形狀、長度及圓周、分度等測量能力的儀器,又稱為三坐標測量機或三坐標量床。三坐標測量儀又可定義「一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號,三個軸的位移測量系統(如光柵尺)經數據處理器或計算機等計算出工件的各點(x,y,z)及各項功能測量的儀器」。三坐標測量儀的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。 三坐標測量儀三軸均有氣源制動開關及微動裝置,可實現單軸的精密傳動,數據採集系統採用高性能手動三坐標專用系統,可靠性好。應用於產品設計、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機械製造、工裝夾具、汽摩配件、電子電器。 國內三坐標做的較好的當屬青島雷頓(Leader),祥宇計量是青島雷頓的國內最佳供應商。
主要特徵
1.三軸採用天然高精密花崗岩導軌,保證了整體具有相同的熱力學性能,避免由於三軸材質不同熱膨脹系數不同所造成的機器精度誤差。
花崗岩與航空鋁合金的比較:
1)鋁合金材料熱膨脹系數大(參數見下表)。一般使用航空鋁合金材料的橫梁和Z軸在使用幾年之後,三坐標的測量基準——光柵尺就會受損,精度改變。
材料比重(kg/dm³)熱膨脹系數(1/K)截面導熱率(W/mK)鋼7.8010.4X1042-63航空鋁合金2.9023.8X10210陶瓷材料3.408.0X1028花崗岩2.776.5X103.5
2)由於三坐標的平台是花崗岩結構,這樣三坐標的主軸也是花崗岩材質。主軸採用花崗岩而橫梁和Z軸採用鋁合金等其他材質,在溫度變化時會因為三軸的熱膨脹系數不均同而引起測量精度的失真和穩定。
2. 三軸導軌上海歐潼採用全天然花崗岩四面全環抱式矩形結構,配上高精度自潔式預應力氣浮軸承,是確保機器精度長期穩定的基礎,同時軸承受力沿軸向方向,受力穩定均衡,有利於保證機器硬體壽命。
3. 採用上海歐潼小孔出氣專利技術,耗氣量為30L/Min,在軸承間隙形成冷凝區域,抵消軸承運動摩擦帶來的熱量,增加設備整體熱穩定性。仔細研究各廠家的技術指標,會發現: 歐潼精密的耗氣量為30L/Min,而其他的廠家在50-150L/MIN之間. 按照物理學理論,當氣體以一定的壓力通過圓孔的時候,會因為氣體摩擦產生熱量,在高精密測量中,微小的熱量也會影響精度的穩定性,而當出氣孔的孔徑小於一定的直徑的時候,卻會相反的會在出氣孔的周圍形成冷凝效應! 正是利用這一物理學原理,採用歐潼小孔出氣的技術,使得冷凝效應恰恰抵消測量中因為空氣摩擦產生的微弱熱量,使得設備保持長時間的溫度穩定性,從而保證精度穩定性!
5. 測量模具的儀器有那些
我曾擔任過模具車間的檢驗員,測量模具常用的工具有:外徑千分卡(表)、內徑千分卡(表)、高(深)度千分尺、根據模具要求定製的各種卡板、塞規、還有硬度儀等。要根據模具的形狀性能等添置量具儀器。祝你快樂。如有具體問題,可在你的提問欄里補充說明,讓大家來回答好嗎。
應該叫三維測量儀或叫三坐標測量儀,也叫立體坐標測量儀,是測量各個點在X,Y,Z,軸上的坐標位置的儀器。