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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

面片扫描(Patch Scan)
面片扫描方式允许扫描一个区域而不再是扫描线。应用该扫描方式至少需要四个边界点信息，即开始点、方向点、扫描长度和扫描宽度。PC DMIS可根据基本(或缺省)信息给出的边界点1、2、3确定三角形面片，扫描方向则由D的坐标值决定；若增加了第四或第五个边界点，则面片可以为四方形或五边形。
采用面片扫描方式时，在复选框中选择“闭线扫描”，表示扫描一个封闭元素(如圆柱、圆锥、槽等)，然后输入起始点、终止点和方向点。终止点位置表示扫描被测元素时向上或向下移动的距离；用起始点、方向点和起始矢量可定义截平面矢量(通常该矢量平行于被测元素)。现以创建四边形面片为例，介绍面片扫描的几种定义方式：
(1)键入坐标值方式
双击边界点“1”，输入起始点坐标值X、Y、Z；双击边界方向点“D”，输入扫描方向点坐标值；双击边界点“2”，输入确定方向的扫描宽度；双击边界点“3”，输入确定第二方向的扫描宽度；点击“3”，然后按“添加”按钮，对话框给出第四个边界点；双击边界点“4”，输入终止点坐标值；选择扫描所需的步长(各点间的步距)和步长(1、2两点间的步长)值后，点击“创建”。(2)触测方式
选定“面片扫描”方式，用坐标测量机草作盘在所需起始点位置触测点，该点坐标值将显示在“边界点”对话框的“#1”项内；然后触测第二点，该点代表扫描方向的终止点，其坐标值将显示在对话框的“D”项内；然后触测第三点，该点代表扫描面片宽度，其坐标值将显示在对话框的“#3”项内；点击“3”，选择“添加”，可在清单上添加第四点；触测终止点，将关闭对话框。定义扫描行距和步长两个方向数据；选择扫描触测类型及所需选项后，点击“创建”。
(3)CAD曲面模型方式
该扫描方式只适用于有CAD曲面模型的工件。先选定“面片扫描”方式，左键点击CAD工作表面；加亮“边界点”对话框中的“1”，左键点击曲面上的扫描起始点；然后加亮“D”，点击曲面定义方向点；点击曲面定义扫描宽度(#2)；点击曲面定义扫描上宽度(#3)；点击“3”，选择“添加”，添加附加点“4”，加亮“4”，点击定义扫描终止点，关闭对话框。定义两个方向的步长及选择所需选项后，点击“创建”。

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。
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