CMM 基础知识培训

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1、CMM测量世界CMM基础知识培训•CMM简介和基本原理•测量机的结构形式•坐标系和工件自由度•影响测量的精度因素•硬件介绍和日常维护•测量机的启动与关闭•测头的校验和元素的测量CMM简介三坐标即三坐标测量机，英文CoordinateMeasuringMachining，缩写CMM，它是指在三维可测的空间范围内，能够根据测头系统返回的点数据，通过三坐标的软件系统计算各类几何形状、尺寸等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床CMM基本原理•CMM的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间（也就是它的行程）内，精确的测出被测零件表面的点在空间三个坐标位

2、置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如线、圆、球、柱、锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。测量机的结构形式•活动桥式•固定桥式•高架桥式（龙门式）•水平臂式•关节臂式活动桥式活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。特点：结构简单，开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。运动速度快，精度比较高。有小型、中型、大型几种形式。固定桥式固定桥式测量机由于桥架固定，刚性好，动台中心驱动、中心光栅阿贝误差小，以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的测量机的首选结构。高架桥式高架桥式测量

3、机适合于大型和超大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。一般都采用双光栅、双驱动等技术，提高精度。水平臂式水平臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以由两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。关节臂式•关节臂式测量机具有非常好的灵活性，适合携带到现场进行测量，对环境条件要求比较低。CMM坐标系的概念坐标系的概念：三条互相垂直的坐标轴和三轴相交的原点，构成三维空间坐标系（3D）。•机器坐标系：测量机开机后机器会按照设置自动回零，这时测量的所有的坐标都相对于机器零点，称“机器坐标系”。（机器坐标系在一般的程序运行的测量

4、过程中用处不大）•零件坐标系在测量过程中，我们往往需要利用零件的基准建立坐标系来评价公差、进行辅助测量、指定零件位置等，这个坐标系称为“零件坐标系”。建立零件坐标系要根据零件图纸指定的A、B、C基准的顺序指定第一轴、第二轴和坐标零点。基本坐标系：零件坐标系中的一个将定义为测量程序的基本坐标系。所有的工件坐标系都可以转换成基本坐标系。子坐标系：子坐标系可以基于机器坐标系，也可以基于基本坐标系，一个工件可以有多个子坐标系。工件自由度工件一共有6个自由度，分别是3个旋转方向和3个平移原点。3个旋转方向分别是X轴、Y轴和Z轴旋转方向，3个平移原点分别是3个轴向的

5、原点。确定零件坐标系时只需要确定5个自由度，分别是2个旋转方向和3个原点，这样就可以确定这个工件在空间中的位置了。矢量的概念矢量：既有大小又有方向的箭头。一般来说，在物理学中称作矢量，在数学中称作向量。在计算机中，矢量图可以无限放大永不变形。•在测量软件中大量的使用了矢量的概念，用于表示被测元素在空间坐标系中的方向。•当长度为“1”的空间矢量投影到空间坐标系的三个坐标轴上时，相对应有三个投影矢量。CMM测量精度因素•CMM测量机的总体精度取决于以下3个因素：1.测量机本身的机器精度；2.测头系统的精度和重复性；3.环境条件注：所谓的环境条件是一个比较大的

6、范围，比如温度、湿度、震动、灰尘和照明等。这些因素都对测量机的测量有影响，但正常的温度变化会导致测量结果的变化最大。环境基本要求•温度：20℃±2℃；温度的空间梯度：1℃/m3温度的时间梯度：2℃/8h；•湿度：40%-60%；•气源：纯度达到99%以上，6-8Ba；•电压：220V±10%。•防震地基CMM的硬件介绍•测量机主机•测量机控制柜•计算机•手动操纵盒•UPS稳压源CMM测量机的日常维护1、检测室内环境2、检测气压3、用无水酒精和无尘布对设备进行清洁4、检查机器外观以及机器导轨是否有障碍物，电缆及气路是否连接正常室内环境主要包括温度和湿度。一

7、般而言，温度要求为20℃±2℃；湿度要求为25%~75%。温度对设备测量的精度影响较大，而湿度则对设备使用寿命影响较大。气压则是CMM启动的关键，当气压没有或者不足时，设备是没有办法运行的。测量机的启动与关闭测量机启动前有以下几项准备工作：•检查机器的外观及机器导轨是否有障碍物，电缆及气路是否连接正常；•对导轨及工作台面进行清洁；•检查温度、气压、地线等是否符合要求，对前置过滤器、储气罐、除水机进行放水检查。以上条件满足后，接通电源，打开气源开关。测量机的启动与关闭1、打开计算机电源、启动计算机；2、打开控制系统电源，系统进入自检状态；3、待系统自检完毕

8、后，给系统加点，同时点击软件图标，启动软件系统；4、刚开机启动时，软件窗口会提示