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      三坐标测量机的制作工艺

      时间:2016-10-24 19:54作者:荣祥顺机床铸业 点击: 次


      三坐标测量机是典型的机电一体化设备,它由机械系统和电子系统两大部分组成。        

    (1)机械系统:一般由三个正交的直线运动轴构成。如图9-1所示结构中,X向导轨系统装在工作台上,移动桥架横梁是Y向导轨系统,Z向导轨系统装在中央滑架内。三个方向轴上均装有光栅尺用以度量各轴位移值。人工驱动的手轮及机动、数控驱动的电机一般都在各轴附近。用来触测被检测零件表面的测头装在Z轴端部。  (

    2)电子系统:一般由光栅计数系统、测头信号接口和计算机等组成,用于获得被测坐标点数据,并对数据进行处理。

      三坐标测量机的机械结构

    一、结构形式

      三坐标测量机是由三个正交的直线运动轴构成的,这三个坐标轴的相互配置位置(即总体结构形式)对测量机的精度以及对被测工件的适用性影响较大。目前常见的几种CMM结构形式,下面对其结构特点和应用范围作简要介绍。

       移动桥式结构:它是目前应用最广泛的一种结构形式,其结构简单,敞开性好,工件安装在固定工作台上,承载能力强。但这种结构的X向驱动位于桥框一侧,桥框移动时易产生绕Z轴偏摆,而该结构的X向标尺也位于桥框一侧,在Y向存在较大的阿贝臂,这种偏摆会引起较大的阿贝误差,因而该结构主要用于中等精度的中小机型。  

        固定桥式结构:其桥框固定不动,X向标尺和驱动机构可安装在工作台下方中部,阿贝臂及工作台绕Z轴偏摆小,其主要部件的运动稳定性好,运动误差小,适用于高精度测量,但工作台负载能力小,结构敞开性不好,主要用于高精度的中小机型。  

       中心门移动式结构:结构比较复杂,敞开性一般,兼具移动桥式结构承载能力强和固定桥式结构精度高的优点,适用于高精度、中型尺寸以下机型。  

       龙门式结构:它与移动桥式结构的主要区别是它的移动部分只是横梁,移动部分质量小,整个结构刚性好,三个坐标测量范围较大时也可保证测量精度,适用于大机型,缺点是立柱限制了工件装卸,单侧驱动时仍会带来较大的阿贝误差,而双侧驱动方式在技术上较为复杂,只有Y向跨距很大、对精度要求较高的大型测量机才采用。  

       悬臂式结构:结构简单,具有很好的敞开性,但当滑架在悬臂上作Y向运动时,会使悬臂的变形发生变化,故测量精度不高,一般用于测量精度要求不太高的小型测量机。    

    王者彩票网单柱移动式结构:也称为仪器台式结构,它是在工具显微镜的结构基础上发展起来的。其优点是操作方便、测量精度高,但结构复杂,测量范围小,适用于高精度的小型数控机型。    单柱固定式结构:它是在坐标镗的基础上发展起来的。其结构牢靠、敞开性较好,但工件的重量对工作台运动有影响,同时两维平动工作台行程不可能太大,因此仅用于测量精度中等的中小型测量机。  

        横臂立柱式结构:也称为水平臂式结构,在汽车工业中有广泛应用。其结构简单、敞开性好,尺寸也可以较大,但因横臂前后伸出时会产生较大变形,故测量精度不高,用于中、大型机型。    横臂工作台移动式结构:其敞开性较好,横臂部件质量较小,但工作台承载有限,在两个方向上运动范围较小,适用于中等精度的中小机型。

    二、工作台      

       早期的三坐标测量机的工作台一般是由铸铁或铸钢制成的,但近年来,各生产厂家已广泛采用花岗岩来制造工作台,这是因为花岗岩变形小、稳定性好、耐磨损、不生锈,且价格  低廉、易于加工。有些测量机装有可升降的工作台,以扩大Z轴的测量范围,还有些测量机备有旋转工作台,以扩大测量功能。

    三、导轨        

       导轨是测量机的导向装置,直接影响测量机的精度,因而要求其具有较高的直线性精度。在三坐标测量机上使用的导轨有滑动导轨、滚动导轨和气浮导轨,但常用的为滑动导轨和气浮导轨,滚动导轨应用较少,因为滚动导轨的耐磨性较差,刚度也较滑动导轨低。在早期的三坐标测量机中,许多机型采用的是滑动导轨。滑动导轨精度高,承载能力强,但摩擦阻力大,易磨损,低速运行时易产生爬行,也不易在高速下运行,有逐步被气浮导轨取代的趋势。目前,多数三坐标测量机已采用空气静压导轨(又称为气浮导轨、气垫导轨),它具有许多优点,如制造简单、精度高、摩擦力极小、工作平稳等

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