直读光谱仪

三坐标测量仪、光谱分析仪、海克斯康三坐标

三坐标测量机的发展趋势

  科技与生产的发展对三坐标测量机不断提出新的、更高的要求。
 
  1提高测量精度
 
  为了提高测量机的测量精度,需要采取一系列综合性措施:
 
  (1)提高标尺精度 随着廉价、便于使用的半导体激光器的发展,激光干涉标尺将在测量机中得到较多应用。特别是对于大型三坐标测量机,这种“无形”标尺更有其独特的优点。在采用激光干涉标尺时,一是不要让激光产生的热影响测量机的精度,激光器常放在隔热舱外;二是要注意折射率的补偿。
 
  (2)提高结构精度
 
  其中包括测量机主机、分度台、测头及其附件的精度。这里尤为重要的是提高它的重复精度。系统误差可以通过软件补偿的方法来减小其影响。
 
  (3)减小环境因素带来的影响
 
  特别要注意避免复杂力变形与热变形,这要从结构和环境控制两方面采取措施。
 
  (4)适当的采样策略
 
  采样策略对被测参数的测量不确定度有很大影响。应当说,目前对采样策略的研究还很不够。测量机应具有智能功能,能针对被测参数及精度要求,实现最佳采样策略。
 
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  2:提高效率
 
  生产节奏不断加快,要求测量机在保证测量精度的同时,还要有较高的效率。为了提高测量机的效率,需从以下各个方面采取措施。
 
  (1)改进测量机的结构设计 ,减轻运动部件的质量
 
  包括采用密度与杨氏模数之比低的材料、簿壁空心结构等。铝、陶瓷、人工合成材料在测量机中获得了越来越多的应用。
 
  (2)提高控制系统性能   使测量机能以较高速度运动 ,同时运动平稳 ,准确定位 ,不产生振荡、过冲等现象。
 
  (3)采用飞测与扫描测量方式   :在触测情况下,由于工件与测头的接触速度不能太大 ,这就给探测速度带来很大限制。扫描测量方式虽比点位测触测头 ,特别是在测量机连续运动过程中实现“飞测” ,可避免频繁加速、减速、碰撞等 ,可大大提高效率。
 
  3发展探测技术 ,完善测量机配置
 
  探测技术在三坐标测量机中占有重要位置。从原理上说只要测头能探及,三坐标测量机就能测量。三坐标测量机的测量效率也首先取决于探测速度。为了完善测量机功能,还必须发展各种附件。
 
  探测技术发展的第一个重要趋势是,非接触测头将得到广泛的应用。非接触测头具有许多优点::①允许高的探测速度,还可以用摄像头或莫尔条纹形成的等高线等,对一个面进行测量;;②它与工件不接触,没有测量力,从而可以测量各种柔软的、易于变形、划伤的工件;;③它可以形成很小的光斑,对一些接触测端不易伸入的部位或细节进行测量;④在不少情况下,它具有较大的量程。
 
  与发展非接触测头的同时,具有高精度、较大量程能用于扫描测量的模拟测头,以及能伸入小孔、用于测量微型零件的专门测头也将获得发展。
 
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  4采用新材料 ,运用新技术
 
  近年来,铝合金、陶瓷以及各种合成材料在三坐标测量机中得到了越来越广泛的应用。 铝合金特别适合于制作高速运行的三坐标测量机。它导热好,不易产生复杂热变形。尽管它线膨胀系数较大,但简单热变形比较容易补偿。它耐磨性差,可在其表面涂覆一层耐磨的陶瓷材料,德国Zeiss公司的 CARAT 技术就是一例。
 
  为了克服陶瓷导热性能差、难以加工的缺点,正在开发各种人工合成陶瓷。可以按需要做成各种所需形状。还可以通过适当的材料“设计”,使它具有所需的性能。
 
  5发展软件技术 ,发展智能测量机
 
  测量机的功能主要由软件决定。三坐标测量机的操作、使用的方便性,也首先取决于软件。测量机软件所覆盖的范围越来越大。它不仅包括坐标系的转换、测端半径补偿、控制软件,数据处理软件,还包括误差补偿软件, CAD、CAM 软件与网络通信软件等。从每一类软件的内容看 ,也越来越丰富。
 
  测量机每一项新技术的发展,都必须有相应配套的软件技术跟上。为了将三坐标测量机纳入生产线,需要发展与网络通信、建模、CAD、实现反向工程的软件[7]。为了发展非正交坐标系三坐标测量机,也要发展一系列新的三坐标测量机软件。
 
  可以说测量机软件是三坐标测量机中发展最为迅速的一项技术。软件的发展将使三坐标测量机向智能化的方向迈进。