如何正確選購三坐標測量機

     制造業(yè)中的質量目標在于將零件的生產(chǎn)與設計要求保持一致。但是，保持生產(chǎn)過程的一致性要求對制造流程進行控制。建立和保持制造流程一致性*為有效的方法是準確地測量工件尺寸，獲得尺寸信息后，分析和反饋數(shù)據(jù)到生產(chǎn)過程中，使之成為持續(xù)提高產(chǎn)品質量的有效工具。

坐標測量機是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的*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(guī)，并把復雜的測量任務所需時間從小時減到分鐘。三坐標測量機的功能是快速準確地評價尺寸數(shù)據(jù)，為操作者提供關于生產(chǎn)過程狀況的有用信息，這與所有的手動測量設備有很大的區(qū)別。下面，我們將對如何選擇坐標測量機作一介紹：

　　坐標測量機通過一個叫做測頭的傳感器接觸工件測量，所獲得的數(shù)據(jù)可以與工件或某一工件特征（如孔）的尺寸描述結合在一起。通過這些尺寸描述，就比較容易地確定工件或特征是否超差。這些信息也為糾正引起超差的生產(chǎn)過程中的失常提供了線索。

　　讓坐標測量機適合您的應用

　　如果一臺坐標測量機正是你的工作所需，如何選擇*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(jù)測量機上測頭安置的方位，有三種基本類型：垂直式、水平式和便攜式。

　　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(wěn)固而且移動部件較少，使得它們具有更好的剛性和穩(wěn)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(fā)動機箱體，甚至是商業(yè)飛機的機身。

　　水平式測量機把測頭安裝在水平軸上。它們一般應用于檢測大型工件，如汽車的車身，以中等水平的精度檢測。

　　便攜式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，便攜式測量機可以安裝在工件或裝配件上面甚至是里面，這便允許了對于內(nèi)部空間的測量，允許用戶在裝配現(xiàn)場測量，從而節(jié)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(wěn)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、基于重量和溫度性能優(yōu)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(tǒng)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與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高精度測量的大的齒輪箱和發(fā)動機殼體。

　　轉臺的加入使四個軸成為可能，雙臂配置也可實現(xiàn)，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用于高速生產(chǎn)過程中。

　　選擇一臺適當?shù)膬x器

　　坐標測量機可根據(jù)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，手動儀器是*佳選擇。手動測量機的軟件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(shù)控測量機可自動檢測并消除操作者對測量結果的影響。程序驅動意味著可實現(xiàn)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(shù)控測量機通過其連續(xù)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(shù)控測量機通過安裝一個模擬掃描測頭，用于測量要求大量的數(shù)據(jù)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。對于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(xù)的數(shù)據(jù)采集，并可從部分工件和模型上進行逆向工程。對于非常小輪廓形工件來說，掃描測頭因其小的掃描面并需要大量數(shù)據(jù)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(chǎn)過程中制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接口，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。一臺計量型的垂直式測量機一般使用的精密計量室，作為產(chǎn)品性能的主仲裁，工作型的測量機使用在生產(chǎn)線，對工件的質量進行評判，并提供實時的統(tǒng)計過程控制，并平滑地與整個制造流程規(guī)劃進行過渡。

　　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(jù)現(xiàn)行的**標準，對于測量機的不確定度和檢測程序在ISO10360中進行了描述。

　　ISO 10 360標準：
　　ISO 10 360主要確定了以下三項誤差：
　　A.長度測量*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**在規(guī)定的MPEE值范圍內(nèi)。
　　B.*大允許探測誤差MPEP(ISO 10 360-2)
　　25點測量精密標準球，探測點分布均勻。*大允許探測誤差MPEP值為所有測量半徑的*大差值。MPEP是測量機的形狀公差。如果測量了一個精密環(huán)規(guī)，所繪制圖上的形狀公差就是測量機的形狀公差(=MPEP)。
　　C.*大允許掃描探測誤差MPETHP（ISO 10 360-4）
　　沿標準球上4條確定的路徑進行掃描。*大允許掃描探測誤差MPETHP值為所有測量半徑的*大差值。

　　在可接受不確定度水平上采集點的數(shù)量，確定了測量機的工作效率。一些測量機能夠在一分鐘內(nèi)采集超過100個數(shù)據(jù)點，而可以達到非常接近計量型的精度。

　　測量機能夠為現(xiàn)代制造業(yè)提供保證，因為它可取代平面的測量工具、固定的或**的量規(guī)，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。在為過程控制提供尺寸數(shù)據(jù)的同時，測量機還可提供入廠產(chǎn)品檢驗、機床的校驗、客戶質量認證、量規(guī)檢驗、加工試驗以及優(yōu)化機床設置等附加性能。對于固定資產(chǎn)的投入有許多要考慮的因素，但一但考慮到提高了生產(chǎn)效率、降低了成本并將生產(chǎn)納入了控制，測量機就是測量和檢測的*好的選擇。

　　選擇正確的測量軟件
　　軟件能夠使測量機滿足對于速度和精度的潛在需要。當今的測量軟件，能夠達到這種程度，即使是*復雜的程序也不需要計算機編程的知識。今天的測量軟件是菜單驅動的，也就是說，它提醒操作者他需要做什么，甚至會推薦*有可能的選項。

　　軟件程序還具有統(tǒng)計過程分析和控制功能。對于薄壁件測量的應用軟件簡化了包含臺階邊緣、通過螺帽和螺栓連接的工件的定位與測量。功能完備的輪廓測量使得測量機能夠快速、準確地確定復雜的、非幾何形狀的、沒有直邊的工件，如渦輪葉片、螺旋壓縮器轉子、齒輪、活塞、凸輪和曲軸。

　　軟量規(guī)工作包能夠圖形化地構造量規(guī)，通過數(shù)學的方法插入零件的特征，從而校正幾何尺寸。一些程序提供了這樣的模塊，用來測量非規(guī)則形狀的零件，如薄壁件和塑料裝配件，擋風玻璃和排氣裝置。這樣就減少了對于昂貴固定量儀的需要。其他的模塊可執(zhí)行2-D和3-D*優(yōu)化流程，并可完成輪廓比較。
數(shù)據(jù)傳輸標準是由行業(yè)漸漸發(fā)展起來并得到**接受，如尺寸測量接口標準(DMIS)，是用來完成從CAD系統(tǒng)到測量機的通訊的；初始化圖形交換標準(IGES)是為了完成從CAD系統(tǒng)到CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。這樣的功能，使得測量機能夠用在逆向工程等場合下。這時，產(chǎn)品的數(shù)據(jù)來自于模塊或部分零件的測量中。數(shù)據(jù)的傳輸還能夠直接從CAD數(shù)據(jù)開發(fā)測量程序，在合適的情況下，甚至是脫機進行，從而減輕了生產(chǎn)中測量機的負擔。

　　挑選合適的軟件包是從測量機獲益的*為關鍵的因素

　　當你確定一臺測量機是你所需，測量機制造商會建議合適的軟件滿足機器和應用，你應該聽從這些推薦。但是，在做出決定以前，你應當遵循一些通常的規(guī)則。

　?。獪y量軟件**便于操作。使用起來越是容易，測量和檢測流程越快。*快速、簡單的軟件都是采用圖形用戶接口(GUI)而不是鍵盤輸入命令。

　?。x擇一臺**應用的PC機和WINDOWS操作系統(tǒng)來運行測量軟件，他們目前在行業(yè)占絕大多數(shù)。這樣，培訓、服務和升級將不成問題。

　?。浖鼞敐M足不同級別操作者的要求，例如，一個車間的接口用來執(zhí)行檢測程序，而編程的接口用來使技術人員輸入程序，變換數(shù)控命令，整合特殊**的應用程序和為復雜零件開發(fā)測量程序。

　?。獪y量軟件需要產(chǎn)生清晰、明確的測量結果圖形化表示。數(shù)據(jù)以這種方式進行展示，對于操作者來說將比較容易地校正超差情況，對那些需要將檢測流程進行歸檔的人員來說也非常有用。

　?。?確信軟件可實現(xiàn)升級，并且新舊版本可以兼容。如果你的軟件向下不能夠兼容，你將會經(jīng)歷一場毀滅性破壞。

　?。獪y量軟件**能夠同CAD/CAM程序和系統(tǒng)進行通訊。盡管你現(xiàn)在可能不用CAD/CAM系統(tǒng)，但將來你會用到。具備一個完整的測量程序，能夠有效地提高制造流程的產(chǎn)品質量。

　　上等的技術服務，將會協(xié)助您*大限度地發(fā)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(fā)展實力，并擁有眾多的客戶群和**的認知。通過及時可靠的技術服務支持和備件保障，對于測量機的長期**率運行提供保障。同時，擁有著**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。