三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量的？

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長(zhǎng)度及圓周分度等測(cè)量能力的儀器。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是通過(guò)XYZ三個(gè)軸測(cè)量各種零部件及總成的各個(gè)點(diǎn)和元素的空間坐標(biāo)，來(lái)評(píng)價(jià)長(zhǎng)度、直徑、形狀誤差、位置誤差的一種測(cè)量設(shè)備。配備了高精度的導(dǎo)軌、測(cè)頭和控制系統(tǒng)，并使用計(jì)算機(jī)程序來(lái)自動(dòng)控制檢測(cè)流程，計(jì)算輸出測(cè)量結(jié)果。測(cè)量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。一般對(duì)被測(cè)體沒什么特殊要求，只是要根據(jù)被測(cè)物體選擇不同的測(cè)頭及測(cè)針。

Mars系列三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是移動(dòng)橋式的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，基本原理是將被測(cè)零件放入它允許的測(cè)量空間，精確地測(cè)出被測(cè)零件表面的點(diǎn)在空間三個(gè)坐標(biāo)位置的數(shù)值，將這些點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，擬合形成測(cè)量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算的方法得出其形狀、位置公差及其他幾何量數(shù)據(jù)。

Mars系列三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)頭系統(tǒng)是由測(cè)座、測(cè)頭、探針等組成，是數(shù)據(jù)采集的傳感器系統(tǒng)，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，能夠根據(jù)測(cè)頭系統(tǒng)探測(cè)工件，返回工件表面的點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)三坐標(biāo)的軟件系統(tǒng)計(jì)算各類幾何形狀、尺寸等。

1.測(cè)頭座
測(cè)頭座是探測(cè)系統(tǒng)中連接三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)移動(dòng)軸與測(cè)頭的部分，測(cè)頭信號(hào)通過(guò)測(cè)座同三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)控制系統(tǒng)的測(cè)頭接口相連。測(cè)座有多種，主要分為手動(dòng)可旋轉(zhuǎn)測(cè)座、固定測(cè)座、萬(wàn)向探測(cè)系統(tǒng)三種。
2.測(cè)頭
測(cè)頭是測(cè)量機(jī)觸測(cè)被測(cè)零件的發(fā)訊開關(guān)，它是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的關(guān)鍵部件，主體為探測(cè)傳感器，一般由獨(dú)立的控制系統(tǒng)控制，其主要包括測(cè)量力的控制、測(cè)量過(guò)程控制、測(cè)點(diǎn)的感知、與坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)通訊等。

3.探針
安裝在測(cè)頭上，并接觸被測(cè)量元件，典型結(jié)構(gòu)為測(cè)桿＋紅寶石球。不同形狀和規(guī)格，確保測(cè)頭不受限制的對(duì)工件所有特征元素進(jìn)行測(cè)量，整個(gè)探針系統(tǒng)包括：接長(zhǎng)桿、轉(zhuǎn)接件、探針(組)等。探針系統(tǒng)可以根據(jù)相關(guān)的測(cè)量要求，通過(guò)對(duì)這些構(gòu)件的組合與配置，形成各種結(jié)構(gòu)形式，以完成不同的測(cè)量任務(wù)。
4.附件
1）加長(zhǎng)桿
加長(zhǎng)桿探針的輔助測(cè)量，具有測(cè)量較深位置特征的能力。
2）更換架
由于被測(cè)工件的復(fù)雜性，在實(shí)際測(cè)量工作中不可能由一個(gè)探針(系統(tǒng))完成所有的測(cè)量任務(wù)，更換架可對(duì)測(cè)量機(jī)測(cè)座上的測(cè)頭/加長(zhǎng)桿/探針組合進(jìn)行快速、可重復(fù)的更換，在同一測(cè)量系統(tǒng)下對(duì)不同的工件進(jìn)行完全自動(dòng)化的檢測(cè)。
3）標(biāo)準(zhǔn)球
由坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)供應(yīng)商提供的一個(gè)(組)已知直徑的高精度球(球度誤差很小)， 用來(lái)標(biāo)定和校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)。這個(gè)裝置在平時(shí)使用過(guò)程中必須注意保護(hù)，因?yàn)樗菧y(cè)量機(jī)精度的依據(jù)之一，也是使用很頻繁的一個(gè)裝置。