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功能原理
簡單地說，三坐標測量機就是在三個相互垂直的方向上有導向機構、測長元件、數顯裝置，有一個能夠放置工件的工作臺(大型和巨型不一定有)，測頭可以以手動或機動方式輕快地移動到被測點上，由讀數設備和數顯裝置把被測點的坐標值顯示出來的一種測量設備。顯然這是簡單、原始的測量機。有了這種測量機后，在測量容積里任意一點的坐標值都可通過讀數裝置和數顯裝置顯示出來。測量機的采點發訊裝置是測頭，在沿X，Y，Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數頭。其測量過程就是當測頭接觸工件并發出采點信號時，由控制系統去采集當前機床三軸坐標相對于機床原點的坐標值，再由計算機系統對數據進行處理。

面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個區域而不再是掃描線。應用該掃描方式至少需要四個邊界點信息，即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據基本(或缺省)信息給出的邊界點1、2、3確定三角形面片，掃描方向則由D的坐標值決定；若增加了第四或第五個邊界點，則面片可以為四方形或五邊形。
采用面片掃描方式時，在復選框中選擇“閉線掃描”，表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等)，然后輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離；用起始點、方向點和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測元素)。現以創建四邊形面片為例，介紹面片掃描的幾種定義方式：
(1)鍵入坐標值方式
雙擊邊界點“1”，輸入起始點坐標值X、Y、Z；雙擊邊界方向點“D”，輸入掃描方向點坐標值；雙擊邊界點“2”，輸入確定方向的掃描寬度；雙擊邊界點“3”，輸入確定第二方向的掃描寬度；點擊“3”，然后按“添加”按鈕，對話框給出第四個邊界點；雙擊邊界點“4”，輸入終止點坐標值；選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和步長(1、2兩點間的步長)值后，點擊“創建”。(2)觸測方式
選定“面片掃描”方式，用坐標測量機草作盤在所需起始點位置觸測點，該點坐標值將顯示在“邊界點”對話框的“#1”項內；然后觸測第二點，該點代表掃描方向的終止點，其坐標值將顯示在對話框的“D”項內；然后觸測第三點，該點代表掃描面片寬度，其坐標值將顯示在對話框的“#3”項內；點擊“3”，選擇“添加”，可在清單上添加第四點；觸測終止點，將關閉對話框。定義掃描行距和步長兩個方向數據；選擇掃描觸測類型及所需選項后，點擊“創建”。
(3)CAD曲面模型方式
該掃描方式只適用于有CAD曲面模型的工件。先選定“面片掃描”方式，左鍵點擊CAD工作表面；加亮“邊界點”對話框中的“1”，左鍵點擊曲面上的掃描起始點；然后加亮“D”，點擊曲面定義方向點；點擊曲面定義掃描寬度(#2)；點擊曲面定義掃描上寬度(#3)；點擊“3”，選擇“添加”，添加附加點“4”，加亮“4”，點擊定義掃描終止點，關閉對話框。定義兩個方向的步長及選擇所需選項后，點擊“創建”。

使用方法
三坐標測量機(CMM)的測量方式通常可分為接觸式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸并用式測量。
其中，接觸測量方式常用于機加工產品、壓制成型產品、金屬膜等的測量。為了分析工件加工數據，或為逆向工程提供工件原始信息，經常需要用三坐標測量機對被測工件表面進行數據點掃描。以三坐標的FOUNCTION-PRO型三坐標測量機為例，介紹三坐標測量機的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
三坐標測量機的掃描操作是應用PC DMIS程序在被測物體表面的特定區域內進行數據點采集，該區域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描類型與測量模式、測頭類型以及是否有CAD文件等有關，控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項由狀態按鈕(手動/DCC)決定。若采用DCC方式測量，又有CAD文件，則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描；若采用DCC方式測量，而只有線框型CAD文件，則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式；若采用手動測量模式，則只能使用基本的“手動觸發掃描”(Manul TTP Scan)方式；若采用手動測量方式并使用剛性測頭，則可用選項為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。
下面詳細介紹在DCC狀態下，進入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項后可供選擇的五種掃描方式。

主要特征
三軸采用天然高精密花崗巖導軌，保證了整體具有相同的熱力學性能，避免由于三軸材質不同熱膨脹系數不同所造成的機器精度誤差。
花崗巖與航空鋁合金的比較
1.鋁合金材料熱膨脹系數大。一般使用航空鋁合金材料的橫梁和Z軸在使用幾年之后，三坐標的測量基準——光柵尺就會受損，精度改變。
2.由于三坐標的平臺是花崗巖結構，這樣三坐標的主軸也是花崗巖材質。主軸采用花崗巖而橫梁和Z軸采用鋁合金等其他材質，在溫度變化時會因為三軸的熱膨脹系數不均同而引起測量精度的失真和穩定。
三軸導軌采用全天然花崗巖四面全環抱式矩形結構，配上高精度自潔式預應力氣浮軸承，是確保機器精度長期穩定的基礎，同時軸承受力沿軸向方向，受力穩定均衡，有利于保證機器硬件壽命。
3. 采用小孔專利技術，耗氣量為30L/Min，在軸承間隙形成冷凝區域，抵消軸承運動摩擦帶來的熱量，增加設備整體熱穩定性。仔細研究各廠家的技術指標，會發現： 歐潼精密的耗氣量為30L/Min，而其他的廠家在50-150L/MIN之間. 按照物理學理論，當氣體以一定的壓力通過圓孔的時候，會因為氣體摩擦產生熱量，在高精密測量中，微小的熱量也會影響精度的穩定性，而當孔的孔徑小于一定的直徑的時候，卻會相反的會在孔的周圍形成冷凝效應! 正是利用這一物理學原理，采用歐潼小孔的技術，使得冷凝效應恰恰抵消測量中因為空氣摩擦產生的微弱熱量，使得設備保持長時間的溫度穩定性，從而保證精度穩定性！
各大供應商CMM軸承對比
4. 三軸均采用英國RENISHAW原裝鍍金光柵尺，分辨率為0.1um；同時采用一端固定，一端自由伸縮的方式安裝，減少了光柵尺的變形。
5.傳動系統采用國際的設計，無任何導軌受力變形，程度保證機器精度和穩定性。采用鋼絲增強同步帶傳動結構，有效減少高速運動（增加）時的震動，具有高強度，高速度及無磨損特點。
6. 軟件為PTB全面認證的RATIONAL-DMIS，功能強大，簡單易學，讓你更專注于產品測量而不是學習軟件。
Z軸平衡的調整
測量機的Z軸平衡分為重錘和氣動平衡，主要用來平衡Z軸的重量，使Z軸的驅動平穩。如果誤動氣壓平衡開關，會使Z軸失去平衡。處理的方法：
1) 將測座的角度轉到90°，避免操作過程中碰測頭。
2) 按下“緊急停”開關。
3) 一個人用雙手托住Z軸，向上推、向下拉，感覺平衡的效果。
4) 一人調整氣壓平衡閥，每次調整量小一點，兩人配合將Z軸平衡調整到向上和向 下的感覺一致即可。
行程終開關是用于機器行程終保護和HOME時使用。行程終開關一般使用接觸式開關或光電式開關。開關式容易在用手推動軸運動時改變位置，造成接觸不良。可以適當調整開關位置保證接觸良好。光電式開關要注意檢查插片位置正常，經常清除灰塵，保證其工作正常   。
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