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儀器簡介
三坐標測量儀是指在一個六面體的空間范圍內，能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標測量機或三坐標量床。三坐標測量儀又可定義“一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號，三個軸的位移測量系統（如光柵尺）經數據處理器或計算機等計算出工件的各點（x，y，z）及各項功能測量的儀器”。三坐標測量儀的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等 [1]  。
機型介紹
結構型式：三軸花崗巖、四面全環抱的德式活動橋式結構
傳動方式：直流伺服系統 + 預載荷高精度空氣軸承
長度測量系統：RENISHAW開放式光柵尺，分辨率為0.1μm
測頭系統：雷尼紹控制器、雷尼紹測頭、雷尼紹測針
機 臺：高精度（00級）花崗巖平臺
使用環境：溫度(20±2)℃，濕度40%-70% ，溫度梯度1℃/m，溫度變化 1℃/h
空氣壓力：0.4 MPa - 0.6 Mpa
空氣流量：25 L/min
長度精度MPEe： ≤2.1+L/350 (μm)
探測球精度MPEp： ≤2.1μm

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。

截面掃描(Section Scan)
截面掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件，它允許對工件的某一截面進行掃描，掃描截面既可沿X、Y、Z軸方向，也可與坐標軸成一定角度。通過定義步長可進行多個截面掃描。可在對話框中設置截面掃描的邊界點。按“剖切CAD”轉換按鈕，可在CAD曲面模型內尋找任何孔，并可采用與開線掃描類似方式定義其邊界線，PCDMIS程序將使掃描路徑自動避開CAD曲面模型中的孔。按用戶定義表面剖切CAD的方法為：進入“邊界點”選項；進入“CAD元素選擇”框；選擇表面；在不清除“CAD元素選擇”框的情況下，選擇“剖切CAD”選項。此時PC DMIS程序將切割所選表面尋找孔。若CAD曲面模型中無定義孔，就沒有必要選“剖切CAD”選項，此時PC DMIS將按定義的起始、終止邊界點進行掃描。對于有多個曲面的復雜CAD圖形，可對不同曲面分組剖切，*#將剖切限制在局部CAD曲面模型上。
邊界掃描(Perimeter Scan)
邊界掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件。該掃描方式采用CAD數學模型計算掃描路徑，該路徑與邊界或外輪廓偏置一定距離(由用戶選定)。創建邊界掃描時，先選定“邊界掃描”選項；若為內邊界掃描，則在對話框中選擇“內邊界掃描”；選擇工作曲面時，啟動“選擇”復選框，每選一個曲面則加亮一個，選定所有期望曲面后，退出復選框；點擊表面確定掃描起始點；在同一表面上點擊確定掃描方向點；點擊表面確定掃描終止點，若不給出終止點，則起始點即為終止點；在“掃描構造”編輯框內輸入相應值(包括“增值”、“CAD公差”等)；選擇“計算邊界”選項，計算掃描邊界；確認偏差值正確后，按“產生測點”按鈕，PC DMIS程序將自動計算執行掃描的理論值；點擊“創建”。

1.開線掃描(Open Linear Scan)
開線掃描是基本的掃描方式。測頭從起始點開始，沿一定方向并按預定步長進行掃描，直至終止點。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。
(1)無CAD模型
如被測工件無CAD模型，先輸入邊界點(Boundary Points)的名義值。打開對話框中的“邊界點”選項后，先點擊“1”，輸入掃描起始點數據；然后雙擊“D”，輸入方向點(表示掃描方向的坐標點)的新的X、Y、Z坐標值；雙擊“2”，輸入掃描終點數據。
第二項輸入步長。在“掃描”對話框(Scan Dialog)中“方向1技術”(Direction 1 Tech)欄中的“”(Max Inc)欄中輸入一個新步長值。
檢查設定的方向矢量是否正確，該矢量定義了掃描開始后測量點表面的法矢、截面以及掃描結束前一點的表面法矢。當所有數據輸入完成后點擊“創建”。
(2)有CAD模型
如被測工件有CAD模型，開始掃描時用鼠標左鍵點擊CAD模型的相應表面，PC DMIS程序將在CAD模型上生成一點并加標志“1”表示為掃描起始點；然后點擊下一點定義掃描方向；點擊終點(或邊界點)并標志為“2”。在“1”和“2”之間連線。對于每一所選點，PC DMIS已在對話框中輸入相應坐標值及矢量。確定步長及其它選項(如安全平面、單點等)后，點擊“測量”，然后點擊“創建”。
重定位整合
1 、應用背景
在產品的測繪過程中，往往不能在同一坐標系將產品的幾何數據一次測出。其原因一是產品尺寸超出測量機的行程，二是測量探頭不能觸及產品的，三是在工件拆下后發現數據缺失，需要補測。這時就需要在不同的定位狀態（即不同的坐標系）下測量產品的各個部分，稱為產品的重定位測量。而在造型時則應將這些不同坐標系下的重定位數據變換到同一坐標系中，這個過程稱為重定位數據的整合。
對于復雜或較大的模型，測量過程中常需要多次定位測量，終的測量數據就必需依據一定的轉換路徑進行多次重定位整合，把各次定位中測得的數據轉換成一個公共定位基準下的測量數據。
2 、重定位整合原理
工件移動（重定位）后的測量數據與移動前的測量數據存在著移動錯位，如果我們在工件上確定一個在重定位前后都能測到的形體（稱為重定位基準），那么只要在測量結束后，通過一系列變換使重定位后對該形體的測量結果與重定位前的測量結果重合，即可將重定位后的測量數據整合到重合前的數據中。重定位基準在重定位整合中起到了紐帶的作用.
PID控制是：比例，積分，微分控制的縮寫。
P參數：決定系統對位置誤差的整個響應過程。數值越低，系統越穩定，不產生振蕩，但剛性差，到位誤差大；數值越高，剛性越好，到位誤差小，但系統可能產生振蕩。
I 參數：控制由于摩擦力和負載引起的靜態到位誤差。數值越低，到位時間越長；數值越高，可能在理論位置上下振蕩。
D參數：此參數通過阻止誤差變化過沖給系統提供阻尼和穩定性。數值越低，使系統對位置誤差響應快；數值越高，系統響應越慢。
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