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  3. 什么是三坐标测量仪?使用三坐标测量仪应掌握哪些基本特点?

什么是三坐标测量仪?使用三坐标测量仪应掌握哪些基本特点?

admin2017-06-24  33
问题 什么是三坐标测量仪?使用三坐标测量仪应掌握哪些基本特点?
选项
答案三坐标测量机是一种高效、新型、现代大型的精密仪器。在数控加工中，比较复杂的零件，特别是模具型面和型腔的加工，需要使用三坐标测量机进行测量，以检测零件加工部位的加工精度，或经过检测，获得加工部位的坐标数据，提供给自动编程软件。使用三坐标测量仪时应注意以下特点： (1)具备三坐标测量技术的基础知识 三坐标测量机综合应用了电子技术、计算机技术、精密测量技术和激光干涉技术等先进技术，主要包括测量系统、控制系统、坐标显示系统和数据输出系统等。因此，操作使用需要具备一定的专业技术基础知识。 (2)掌握测量功能的应用方法 三坐标测量机不仅可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测，例如箱体、导轨、蜗轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮、空间曲面测量，还可以用于划线、定中心孔、光刻集成电路等，能对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序，能与柔性制造系统连接，故被称为现代“测量中心”。因此，使用三坐标测量机进行测量应灵活应用其测量功能。 (3)熟悉测量机的组成系统 如图5—17所示，三坐标测量机由主机、测头和电气系统三大部分组成，主机包括框架结构、标尺系统、导轨、驱动装置、平衡装置和转台附件；电气系统包括电气控制系统、计算机硬件部分、测量及软件和打印与绘图装置等。因此，使用三坐标测量机需要对设备的基本组成比较熟悉，具备基本技能才能进行测量操作。 [*] (4)了解各种测量机的结构特点 如图5—18所示，三坐标测量机的结构型式可分为移动桥式、固定桥式、龙门式、悬臂式、水平臂式、立柱式、卧镗式和仪器台式等，使用时应注意所使用仪器的结构特点和适用范围。如移动桥式(图5—18a)是目前三坐标测量机中应用最广泛的一种结构形式，其结构简单，紧凑，刚度好，具有较开阔的空间。工件安装在固定的工作台上，承载能力比较强，工件质量对测量机的动态性能没有影响，中小型三坐标测量机多采用这种形式。 [*] (5)掌握三坐标测量的基本原理 三坐标测量机的基本原理是：首先将各种几何元素的测量转化为这些元素上一些点集坐标位置的测量，在测得这些点的坐标位置后，再由软件按一定的运算规则算出这些几何元素的尺寸、形状、相对位置等。三坐标测量机主要通过测头(传感器)接触或不接触工件表面，获得测量信息，由计算机进行数据采集，通过运算，并与预先存储的理论数据相比较，然后输出测量结果。 (6)了解测量系统的测量精度 标尺系统，也称为测量系统，是坐标测量机直接影响精度、性能和成本的重要组成部分，使用时应了解所使用仪器的测量系统类型，以便合理使用。测量系统分为机械式测量系统、光学测量系统和电气测量系统。机械式测量系统包括精密丝杠加微分鼓轮式系统、精密齿条及齿轮式测量系统和滚轮直尺式测量系统，其测量精度分别取决于丝杠、齿轮副和摩擦副的精度。光学测量系统包括光学读数刻度尺式测量系统、光电显微镜和金属刻尺式测量系统、光栅测量系统、光学编码测量系统和激光干涉测量系统。其中激光干涉测量系统是现有测量系统中精度最高的一种。电气测量系统包括感应同步器式测量系统和磁栅测量系统。 (7)熟悉各类测头的使用特点 坐标测量机是用测头来拾取信号的，三坐标测量机的功能、工作效率及测量精度与测头密切相关。测头按结构分为机械式、光学式和电气式等。机械式主要用于手动测量；光学式多用于非接触测量；电气式多用于接触式的自动测量。为满足三坐标测量机的自动化要求，新型测头主要采用电学与光学原理进行信号转换。 (8)掌握软件使用和数据处理方法通常操作人员使用的软件是菜单式软件，使用时可通过点菜单的方式选择软件系统预先设定的各种不同测量任务。三坐标测量机有点位、自定中心和扫描等多种探测模式，测量机通过探测测量到的只是一系列离散测量点的空间坐标位值，必须依据一定的数学模型对这些离散坐标点集进行数据处理，提取出代表该要素的几何特征量，才能得到所需的测量结果。有几何关系可知，两点确定一条直线；三点确定一个圆或平面；四点可以确定一个球或椭圆；五点可以确定一个圆柱；六点可以确定一个圆锥。实际测量时，为了减少误差的影响，通常应多测一些点，确定或选用不同的评定原则，目前国家标准和国际标准中推荐使用最小区域法、最小二乘法、最大内切圆法和最小外接圆法等，实际应用中采用最多的是最小二乘法。
解析
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