摘要三坐标测量机在接触测量和非接触测量

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1、摘要三坐标测量机在接触测量和非接触测量，在计量室测量和在线测量，以及在开拓新型测量机方面，有了惊人的进步，各国学者围绕着高速度化、高精度化以及耐环境性等方面，进行了大量的研完和开发，本文就有关方面作些介绍。1．前言在高速化方面，采用了世界上先进的三坐标测量机简张CMM，自1960年英AC伺服马达，这种马达带有全部数字化的国开发以来，已有35年历史。在此期间，机控制装置。械设计技术与机械加工技术的进步，空气轴2．2改变结构设计也是达到高速、高承的工业化，计算机的进步及其应用技术的精度化、低成本的重要措旆之一。开发，以及控制技术的发展，接触式和仿

2、形CMM本体的基本构造的选定，采用桥测头的开发等，为三坐标测量机不断应用新式、门移动的三坐标测量机为设计变更例。它技术提供了技术前提。具有系列化、高精度化、操作简单等优点CMM按测量方式可分为接触测量和非2．3耐环境性方面的提高和对策接触测量，以及接触和非接触并用式。过去，CMM主要放置在计量室中使用，按使用目的分类，可分为用于测量已加前题是要求严格控制温度、环境等，防止对工好的被测量物，通过测量可得到各种尺寸测量精度的影响。近年来要求将CMM装入和形状。CMM还可以作为模拟数字转换器，工厂自动化，实行在线测量，对此环境条件为工作机械提供加工

3、数据，而三坐标测量机要求可进一步缓和。因为温度要求允许缓和，本身不作数据处理。所以，各生产CMM的企业采取各种对策来2．三坐标测量机在高速、高精度化、耐达到要求。如前所述，在日本有的厂家采用环境性及低成本方面的发展标准材质后，尺寸的热膨胀可以忽视，系统2、1高速、高精度化的现状与发展。误差设法由计算机消除；又如采用“FMC”自为实现高精度的要求，首先采用动温度补偿系统，使温度偏差与温度等影响CARAT(CoatedAigingResistantAlloy不涉及测量值，即把工件尺寸或其他测量机Teehrology)技术，即构造材料，采用稳定性的

4、重要地方的各测量偏差都加在一起，自动很高的特殊合金，其热传导率大，使温度分地检出，由计算机软件将测量结果修正处理。布变小、热彰胀系数小的材料。此外，结构DHN系列卧式三坐标测量机是将测量及表层设法涂层，对环境力图热绝缘，测量机全部装备放在一个小屋内，这样即使设置机的刻度误差、装配误差以及对测量机内部场所的温度变化大，而测量机本身的温度变温度分布引起的变形等，均由计算机修正，并化因此可小。因此，防止了测量中环境温度考虑到动力学特性，来提高三坐标测量机的发生变化而影响测量结果，同时还可达到防精度。尘、防油雾的效果。·12·2．4相对应的系统化方面

5、5光学显微镜、STM、AFM一体化的日前，已建立了几个系统化模型，例如，三坐标测量机——sPM基于CAD数据，把CMM组入与CAD连接SPM是多机能探针显微镜的缩写，其测‘成计算机辅助测试CAT(ComputerAided量概念如图所示。测针与试料问相互按一定Test)系统和脱机教学系统等，而且这些模型实际已在汽车以及其他制造业已开发使用。关于电网络环境，通信软件、资料、统计情报的处理、转送程序、品质管理资料基础以及前述脱机教学等，更加完整和充实。25高精度接触信号测头CNC三坐标测量机的重要因素当然是机械本体、控制装置、数据处理等部分，但是

6、测头也起很大作用。近几年来，开发了CNC专用测头TP800，可使用350mm的长SPM装置的概念圈测针，并保证了高精度。测针50ram的重复距离作用，当试料表面凹凸不平时，反馈控精度标准偏差≤02／*m，测针250mm时的制状态由传感器检出，三维像在大屏幕上显标准偏差d≤1．0／*m。由于使用长测针，所示。例如，测针在XY方向扫描，在表示装置以可测量深孔以及复杂零件的内表面，也适上，按各XY坐标反馈信号强度作图构成三用于金属模、汽车、飞机、机床零件等大型维像输出。对SPM的测量环境方面，这种装零件的测量。置可在室温、大气情况下、液体中、海雾围

7、3．CNC卧式三坐标测量机用于在线测气中以及超真空中测量，也可在渡氮等极低量方面的进展温下或800℃的高温F测量。CNC卧式三坐标测量机，目前多半用于该装置从它的设计观点看，它采用r非加工线上零件的测量，已成为产品的专用测常尖锐的测针，通过压电体的扫描器，来决量机，只需调换测量零件的程序，就有可能定高精度位置，并采用了高精度伺服回路装简单地转换为其它产品的专用测量机，这种置。装置刚性高，并带有消振、防音机构，实富有柔性的控制程序，已具有全自动标准规现了很高的分辨率。SPM的表面形状测量能格的程序可供使用。近年DHN系列采用了力非常高，例如，S

8、TM其XY方向或z方向最新设计技术、新材料和相应的控制技术，最的分辨率分别为0．01nm，0．1nm。大驱动速度达1000mm／秒，最大加速度达SPM的三坐标测量已