三坐标测量机基本常识

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1、三坐标测量机基本常识三坐标测量机（CMM）是一种三维空间测量的长度测量仪器，其基本原理是将被测物体固定于测量空间内，测量出被测零件的若干基本点（或特征点）的坐标值（x，y，z），通过测量软件的计算处理，得出被测零件的几何尺寸、形位公差或其它所需要的数据。目前，测量机已发展为集机电、材料、光学、控制技术和计算机软硬件、CAD/CAM为一体的高精度、多用途、高效率的自动化计量仪器，是现代制造业不可缺少的检测和质量控制设备。Ø用途CMM主要特点是：精度高（分辨率可达0.1um或更高，测量精度um级或更高），效率高（从采点、计算处理、结果报告等均可编程自动完成），用途广（可取代多种长度和专用

2、计量仪器），因此，CMM主要用于几何形位公差检测，曲线曲面等复杂形状零件检测，工装夹具、检具、模具检测，产品研制过程测量，逆向工程应用，生产线上在线测量等。目前，CMM被广泛应用于汽车、摩托车、轮船、航空、航天等几乎所有制造业。Ø分类A．按照机械结构分类，常见可分为：龙门式、桥式、悬臂式：u龙门式：最常见的CMM类型，一般测量范围300mm~3000mm，广泛用于零部件质量检测、产品开发等，其刚性结构好，精度高，通常为气浮道轨式。u桥式：通常也采用气浮道轨，一般测量范围在2000mm以上，主要适用于大型机械零部件或产品测量，如大型模具、检具、汽车车体、飞机、轮船等零部件的检测。u地址

3、：北京市大兴区旧宫西路5号邮编：100076Tel/Fax：010-87911802010-87911801网址：http://www.hrsw-cmm.comE-mail：info@hrsw-cmm.com悬臂式：有气浮和轴承两种，气浮式比轴承道轨性能更稳定。主要用于车间划线、测量。由于运动过程中立柱、横梁等受力形变，测量精度比上述两种低。主要用于汽车、飞机、轮船、机车等大型零件的车间检测。A．按照驱动和测量方式可分为：手动型、机动型、自动型：u手动型：由操作员手工使其三轴运动来实现采点，其结构简单，无电机驱动，价格低廉。缺点是测量精度在一定程度上受人的操作影响，多用于小尺寸或测量

4、精度不很高的零件检测。u机动型：与手动型相似，只是运动采点通过电机驱动来实现，这种测量机不能实现编程自动测量。u自动型：也称CNC型或DCC型，由计算机控制测量机自动采点（当然也可象上述两种一样操作），通过编程实现零件自动测量。B．按照测量精度可分为计量型、生产形、车间型：u计量型：测量范围一般在2000mm以内，测量精度在全程范围内一般不超过2um，对测量环境要求较高，一般用于实验室。u生产型：是最常见的CMM，主要用于工业生产的质量控制，新产品研制等，测量范围由300mm~数米，精度一般根据实际需要而定。u车间型：一般用于生产车间或生产线上，对环境无特殊要求，测量范围和测量精度根

5、据实际需要而定。Ø精度CMM测量精度主要由四个方面的因素：CMM本身精度，采点设备（测头）精度，测量误差，测量环境影响。u地址：北京市大兴区旧宫西路5号邮编：100076Tel/Fax：010-87911802010-87911801网址：http://www.hrsw-cmm.comE-mail：info@hrsw-cmm.comCMM本身精度：CMM均由可独立运动的三个机械轴构成，机床的结构和各轴运动道轨的加工精度是有限的，加上机械安装也会有一定的误差，CMM的这些误差综合起来统称为几何误差，一般有21项，即通常所说的21项几何误差（悬臂式测量机还有几项运动过程中的形变误差，这里

6、不加考虑）。早期的CMM测量软件没有21项几何误差补偿功能，测量精度完全依赖机械加工和安装调试，因而成本很高。目前，几乎所有CMM测量软件均有误差补偿功能，安装调试后，通过检测各项几何误差并补偿，对提高CMM精度非常有效，这项工作也是CMM售后服务的核心工作。u采点设备（测头）也有一定的精度误差，即测头的不确定度（或重复精度），测头的不确定度分为一维、二维、三维，可分别用不同的方法来测定。测量机均使用三维不确定度，其精度一般应比CMM精度高一个数量级。u测量误差：该误差是由不同测量方法导致的。一般在测量过程中，测量设备使用不当或测量方法不合理，会带来一定的误差，这是CMM在使用中最常

7、见的问题，这里不一一介绍，欢迎来函讨论。u测量环境：由于材料的伸缩性与环境有关，测量环境会影响测量精度，CMM的测量精度均有环境条件要求。目前一些厂商的CMM增加了温度补偿功能，对环境条件有所放宽，但其有效性和完备性有待实践。一般应在要求的环境下测量。Ø精度检测标准随着CMM的发展和广泛使用，CMM的精度检测标准也一直在发展，但其检测原理和方法基本相同，只是程序和检测量的变化。国际上通用的检测标准主要有：CMMA标准、VDI/VDE标准、B89标准、ISO