雷頓三坐標機是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。它通常具有三個可移動的軸(X、Y、Z),這些軸上的探測器可以以接觸或非接觸的方式傳遞信號,并通過位移測量系統(如光柵尺)和數據處理器或計算機計算出工件的各點(x,y,z)坐標及各項功能測量值。
三坐標測量機的主要技術指標包括測量精度、測量范圍、使用環境等。其中,測量精度是衡量三坐標測量機性能的重要指標之一,通常能夠達到亞微米級別。測量范圍則根據機型和設計而定,可滿足不同尺寸工件的測量需求。
一、環境要求
溫度控制:
恒溫:CMM必須在恒溫環境中運行,標準溫度為20°C。溫度波動應控制在±1°C或更小(高d設備要求±0.5°C)。
均勻性:測量室內溫度需均勻,避免空調出風口、門窗、陽光直射等造成局部溫差。
工件同溫:被測工件必須在測量室放置足夠時間(通常4-24小時),使其溫度與環境溫度達到平衡,否則熱脹冷縮會引入顯著誤差。
濕度控制:
保持相對濕度在40%-60%之間,防止設備部件(尤其是電子元件)受潮或靜電積聚。
防震:
CMM應安裝在專用的防震地基上,遠離沖床、空壓機、大型電機等振動源。必要時使用空氣彈簧隔振系統。
清潔度:
保持測量室清潔,無粉塵、油霧。空氣應經過過濾,防止灰塵進入導軌、光柵尺等精密部件。
二、操作規范
開機預熱:
每次開機后,讓機器空載運行30分鐘以上,使電機、電子元件和機械結構達到熱平衡狀態,確保精度穩定。
正確操作:
禁止碰撞:操作時務必小心,避免測頭、測針與工件、夾具或其他部件發生碰撞。輕微碰撞就可能損壞昂貴的測頭或影響機器精度。
使用軟件:盡量通過測量軟件控制機器移動,避免手動搖桿(如有)的粗暴操作。
測針選擇與校驗:
根據工件特征選擇合適的測針類型、直徑和長度。測針越長、越細,剛性越差,精度越低。
每次更換測針或測頭后,必須進行測針校驗(Calibration),以確定測球中心與機器坐標的關系。
程序驗證:對新編寫的測量程序,先在空運行模式或使用模擬軟件進行驗證,確認路徑安全無碰撞后,再實際測量。
工件裝夾:
使用合適的夾具(如花崗巖平臺上的V型塊、虎鉗、專用夾具)牢固、穩定地裝夾工件。
裝夾力要適中,避免工件變形。
盡量使工件的測量基準面與機器坐標系對齊,減少坐標轉換誤差。
三、維護保養
日常清潔:
每天工作結束后,用無塵布和無水乙醇(或專用清潔劑)輕輕擦拭導軌、光柵尺、工作臺面,去除灰塵和油污。
嚴禁使用普通抹布或紙巾!防止纖維殘留或劃傷表面。
定期維護:
按計劃執行:嚴格按照制造商提供的維護手冊進行周、月、季度、年度的預防性維護(PM)。
關鍵項目:
檢查并清潔空氣過濾器,確保氣浮導軌的潔凈氣源。
檢查導軌潤滑油(如有)是否充足。
檢查電纜、氣管有無磨損、老化。
清潔測頭連接器。
耗材更換:
定期更換空氣過濾器的濾芯。
及時更換磨損或損壞的測針。
四、安全事項
安全防護:
確保機器的安全門或光柵處于正常工作狀態,機器運行時禁止打開防護罩。
設備周圍設置警示標識。
人員安全:
操作人員必須經過專業培訓,熟悉設備操作規程和應急處理。
機器運行時,人員應保持安全距離。
設備安全:
配備穩壓電源或不間斷電源(UPS),防止電壓波動或突然斷電損壞控制系統。
接地良好,防止靜電或雷擊損壞電子元件。
五、校準與驗證
定期校準:
按照國家計量法規和標準(如JJF 1064),定期(通常每年一次)由有資質的計量機構對CMM進行精度校準,出具校準證書。
校準內容包括長度測量誤差、探測誤差、各軸垂直度等。
期間核查:
在兩次正式校準之間,使用標準量塊、球板或標準球等標準器進行定期(如每周、每月)的期間核查,監控機器的穩定性。