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主要特征
三轴采用天然高精密花岗岩导轨,保证了整体具有相同的热力学性能,避免由于三轴材质不同热膨胀系数不同所造成的机器精度误差。
花岗岩与航空铝合金的比较
1.铝合金材料热膨胀系数大。一般使用航空铝合金材料的横梁和Z轴在使用几年之后,三坐标的测量基准——光栅尺就会受损,精度改变。
2.由于三坐标的平台是花岗岩结构,这样三坐标的主轴也是花岗岩材质。主轴采用花岗岩而横梁和Z轴采用铝合金等其他材质,在温度变化时会因为三轴的热膨胀系数不均同而引起测量精度的失真和稳定。
三轴导轨采用全天然花岗岩四面全环抱式矩形结构,配上高精度自洁式预应力气浮轴承,是确保机器精度长期稳定的基础,同时轴承受力沿轴向方向,受力稳定均衡,有利于保证机器硬件寿命。
3. 采用小孔技术,耗气量为30L/Min,在轴承间隙形成冷凝区域,抵消轴承运动摩擦带来的热量,增加设备整体热稳定性。仔细研究各厂家的技术指标,会发现: 欧潼精密的耗气量为30L/Min,而其他的厂家在50-150L/MIN之间. 按照物理学理论,当气体以一定的压力通过圆孔的时候,会因为气体摩擦产生热量,在高精密测量中,微小的热量也会影响精度的稳定性,而当孔的孔径小于一定的直径的时候,却会相反的会在孔的周围形成冷凝效应! 正是利用这一物理学原理,采用欧潼小孔的技术,使得冷凝效应恰恰抵消测量中因为空气摩擦产生的微弱热量,使得设备保持长时间的温度稳定性,从而保证精度稳定性!
各大供应商CMM轴承对比
4. 三轴均采用英国RENISHAW原装镀金光栅尺,分辨率为0.1um;同时采用一端固定,一端自由伸缩的方式安装,减少了光栅尺的变形。
5.传动系统采用国际的设计,无任何导轨受力变形,程度保证机器精度和稳定性。采用钢丝增强同步带传动结构,有效减少高速运动(增加)时的震动,具有高强度,高速度及无磨损特点。
6. 软件为PTB全面认证的RATIONAL-DMIS,功能强大,简单易学,让你更专注于产品测量而不是学习软件。
应用要点
(1)应根据被测工件的具体特点及建模要求合理选用适当的扫描测量方式,以达到提高数据采集精度和测量效率的目的。
(2)为便于测量草作和测头移动,应合理规划被测工件装夹位置;为保证造型精度,装夹工件时应尽量使测头能一次完成全部被测对象的扫描测量。
(3)扫描测量点的选取应包括工件轮廓几何信息的关键点,在曲率变化较明显的部位应适当增加测量点 [3] 。
数据管理
数据转换
数据转换的任务和要求:
(1)将测量数据格式转化为CAD软件可识别的IGES格式,合并后以产品名称或用户的名称分类保存。
(2)不同产品、不同属性、不同定位、易于混淆的数据应存放在不同的文件中,并在IGES文件中分层分色。
数据转换使用《三坐标测量数据处理系统》完成,操作方法见软件用户手册。
1.开线扫描(Open Linear Scan)
开线扫描是基本的扫描方式。测头从起始点开始,沿一定方向并按预定步长进行扫描,直至终止点。开线扫描可分为有、无CAD模型两种情况。
(1)无CAD模型
如被测工件无CAD模型,先输入边界点(Boundary Points)的名义值。打开对话框中的“边界点”选项后,先点击“1”,输入扫描起始点数据;然后双击“D”,输入方向点(表示扫描方向的坐标点)的新的X、Y、Z坐标值;双击“2”,输入扫描终点数据。
第二项输入步长。在“扫描”对话框(Scan Dialog)中“方向1技术”(Direction 1 Tech)栏中的“”(Max Inc)栏中输入一个新步长值。
检查设定的方向矢量是否正确,该矢量定义了扫描开始后测量点表面的法矢、截面以及扫描结束前一点的表面法矢。当所有数据输入完成后点击“创建”。
(2)有CAD模型
如被测工件有CAD模型,开始扫描时用鼠标左键点击CAD模型的相应表面,PC DMIS程序将在CAD模型上生成一点并加标志“1”表示为扫描起始点;然后点击下一点定义扫描方向;点击终点(或边界点)并标志为“2”。在“1”和“2”之间连线。对于每一所选点,PC DMIS已在对话框中输入相应坐标值及矢量。确定步长及其它选项(如安全平面、单点等)后,点击“测量”,然后点击“创建”。
仪器简介
三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内,能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器,又称为三坐标测量机或三坐标量床。三坐标测量仪又可定义“一种具有可作三个方向移动的探测器,可在三个相互垂直的导轨上移动,此探测器以接触或非接触等方式传递讯号,三个轴的位移测量系统(如光栅尺)经数据处理器或计算机等计算出工件的各点(x,y,z)及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等 [1] 。
机型介绍
结构型式:三轴花岗岩、四面全环抱的德式活动桥式结构
传动方式:直流伺服系统 + 预载荷高精度空气轴承
长度测量系统:RENISHAW开放式光栅尺,分辨率为0.1μm
测头系统:雷尼绍控制器、雷尼绍测头、雷尼绍测针
机 台:高精度(00级)花岗岩平台
使用环境:温度(20±2)℃,湿度40%-70% ,温度梯度1℃/m,温度变化 1℃/h
空气压力:0.4 MPa - 0.6 Mpa
空气流量:25 L/min
长度精度MPEe: ≤2.1+L/350 (μm)
探测球精度MPEp: ≤2.1μm
机房结构对机房温度的影响
由于测量机房要求恒温,所以机房要有保温措施。如有窗户要采用双层窗,并避免有阳光照射。门口要尽量采用过渡间,减少温度散失。机房的空调选择要与房间相当,机房过大或过小都会对温度控制造成困难。
在南方湿度较大的地区或北方的夏天或雨季,当正在制冷的空调突然被关闭后,空气中的水汽会很快凝结在温度相对比较低的测量机导轨和部件上,会使测量机的气浮块和某些部件严重锈蚀,影响测量机寿命。而计算机和控制系统的电路板会因湿度过大出现腐蚀或造成短路。如果湿度过小,会严重影响花岗石的吸水性,可能造成花岗石变形。灰尘和静电会对控制系统造成危害。所以机房的湿度并不是无关紧要的,要尽量控制在60%±5%的范围内。
空气湿度大、测量机房密封性不好是造成机房湿度大的主要原因。在湿度比较大地区机房的密封性要求好一些,必要时增加除湿机。
解决的办法就是改变管理方式,将“放假前打扫卫生”改为“上班时打扫卫生”,而且要打开空调和除湿机清除水份。要定期清洁计算机和控制系统中的灰尘,减少或避免因此而造成的故障隐患。
使用标准件检查机器是非常好的,但是相对来说比较麻烦,只能是一段时间做一次。比较方便的办法是用一个典型零件,编好自动测量程序后,在机器精度校验好的情况下进行多次测量,将结果按照统计规律计算后得出一个合理的值及公差范围记录下来。操作员可以经常检查这个零件以确定机器的精度情况。
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