一般情況下,三坐標(biāo)測量機的選用主要注意如下方面:
1.CMM的測量范圍。這是選擇CMM的首要因素。我們在計劃購買三坐標(biāo)測量設(shè)備時,首先要清楚掌握所測產(chǎn)品的外圍尺寸,根據(jù)尺寸來確定相應(yīng)規(guī)格的三坐標(biāo)設(shè)備。例如在選用橋式結(jié)構(gòu)CMM時,設(shè)備價格與橫梁的跨度成正比,而長度方向的尺寸對價格影響不大,因此我們只要滿足測量的范圍即可,不必追求不必要的大量程,如果被測工件所需被測量的只是整個產(chǎn)品的一部分,這時選用的CMM也要把整體工件放置在工作臺面上,同時要考慮產(chǎn)品的重量,不能超過CMM的承重范圍。CMM選用的測量范圍還要受到所選探頭系統(tǒng)的影響,因為探頭會占用一定的測量空間,所以在選定測量范圍時,就要考慮所選探頭的影響。目前從測量范圍而言,探頭普遍使用的是兩種:帶旋轉(zhuǎn)頭的探頭和固定式探頭。
(1)旋轉(zhuǎn)探頭:主要應(yīng)用在生產(chǎn)型的三坐標(biāo)測量機上。
(2)固定式探頭:主要應(yīng)用在計量型的三坐標(biāo)測量機上。它不存在旋轉(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)誤差。因為存在旋轉(zhuǎn)探頭和固定探頭的工作原理差異,因此在選擇設(shè)備測量范圍的時候也是有區(qū)別的:旋轉(zhuǎn)探頭需要更大的測量范圍,對于同樣的一個工件,因為旋轉(zhuǎn)探頭在旋轉(zhuǎn)過程中會占用一些空間,根據(jù)我們的實踐經(jīng)驗,在選擇CMM的時候,如果供應(yīng)商標(biāo)配旋轉(zhuǎn)探頭,就要考慮更大的CMM量程。
2.測量精度。三坐標(biāo)測量機就是檢測工件幾何尺寸與形位誤差的計量儀器,滿足精度要求是基本目標(biāo)。CMM選用時,一般可根據(jù)被測工件要求的檢測精度與測量機給定的測量不確定度相對比,看測量機精度是否符合要求。精度比對不是一個簡單的比較過程。測量機的技術(shù)規(guī)范中一般只給出單軸測長和空間測長的兩個不確定度計算公式及重復(fù)測量精度值。而在具體開展測量時,需要將被測參數(shù)的測量不確定度限制在一定范圍內(nèi)。一般測量時,需要測量很多探測點。在進行形位公差測量時,更有大量探測點參與計算并帶來測量誤差,精確計算是很困難的,因此從經(jīng)驗出發(fā),在一般測量中,測量不確定度應(yīng)為被測工件尺寸公差帶的1/5～1/3。
總之,用戶應(yīng)選用精度(包括重復(fù)精度)稍高一些的坐標(biāo)測量機。這不僅由于測量復(fù)雜工件時,測點可能帶入的誤差比預(yù)想的要大(由于測頭測桿變化或加長會引入更大的測量誤差),而且測量機的精度會隨使用次數(shù)增多而有所下降,一般測量機的不確定度數(shù)值小于或等于被測量尺寸要求不確定度的1/2時,就可以選用。
3.探頭形式。從探頭的工作形式對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響來看,目前普遍使用的探頭有接觸式觸發(fā)探頭、接觸式掃描探頭和非接觸式光學(xué)探頭等。選用設(shè)備探頭時,根據(jù)測量需求,測量速度及測量頻率選擇探頭形式。
4.光柵尺。光柵尺是三坐標(biāo)測量機的讀數(shù)基準(zhǔn),因而要求其熱膨脹系數(shù)盡可能的低,以保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性。現(xiàn)在關(guān)于光柵尺的材料研發(fā)也是圍繞降低熱膨脹系數(shù)進行的。測量機按自動化程度分為手動(或機動)與CNC(自控)兩大類。選用時,應(yīng)根據(jù)檢測對象的批量大小、自動化程度、操作人員技術(shù)水平及資金投入大小去權(quán)衡。當(dāng)然CNC測量機精度水平高、測量速度快,但測量前的準(zhǔn)備時間相對較長、技術(shù)要求相對較高、資金投入相對較大。
