多測頭坐標測量機（CMM）是什么？

傳統(tǒng)上，測量是使用手動工具或光學(xué)比較器目測進行的。然而，這些工具需要大量時間并且準確性有限。另一方面，坐標測量機 (CMM)使用坐標處理技術(shù)測量零件的高度、寬度和深度。此外，此類機器可以自動測量目標，記錄測量數(shù)據(jù)，并獲得 GD&T 測量值。

多測頭坐標測量機 (CMM) 要么是使用接觸式探針的接觸模型，即用于執(zhí)行測量的球形物體，要么是使用其他方法（例如相機和激光）的非接觸模型。一些專為汽車行業(yè)設(shè)計的型號甚至可以測量尺寸大于 10m的目標。

多測頭坐標測量機（CMM）的優(yōu)勢：

多測頭坐標測量機（CMM）的優(yōu)點是可以高精度地測量用其他測量機難以測量的物品。例如，很難用卡尺或千分尺等手動工具從虛擬原點測量特定點（孔等）的三維坐標。此外，使用其他測量機難以使用虛擬點和虛擬線以及幾何公差進行測量，但可以使用 3D CMM 機進行測量。

多測頭坐標測量機 (CMM) 零件：

大多數(shù) CMM 通常是橋式或龍門式。將附在探頭前端的球面接觸點應(yīng)用于載物臺上的物體，指定并測量三個維度（X、Y、Z）的坐標值。主要用于汽車零件和各種機械零件等模具的三維測量，原型等三維物體的三維測量，以及與圖紙的差異測量。

三坐標測量機 (CMM) 配件：

觸控筆/探針尖，端
接觸式三坐標測量機的測針通常具有球形直徑。探頭尖，端通常使用硬質(zhì)材料 - 紅寶石和氧化鋯是常見的。
除了球形之外，還可以使用具有鋒利尖，端的針型。

花崗巖臺
為了實現(xiàn)高精度的測量，三坐標測量機的表面通常是由石頭制成的平臺。石材面板隨著時間的推移形狀變化非常小，不易劃傷，因此具有可以長期穩(wěn)定使用的優(yōu)點。

夾具
使用坐標測量機的更關(guān)鍵的工具之一是用于將測量目標固定到位的夾具。
測量目標固定的原因是在 CMM 操作期間不會移動，因為零件移動會導(dǎo)致錯誤。通常使用固定板、夾具和磁鐵等工具

空氣壓縮機和干燥機
機械驅(qū)動的坐標測量機需要帶有干燥器的空氣壓縮機?？梢哉业綐藴蕵蚴交螨堥T式 CMM。

軟件
多測頭坐標測量機的軟件大致有兩種。第，一個是每個測量機制造商獨立開發(fā)的用于自己的測量機的軟件。
二是第，三方開發(fā)的軟件，可供多家廠商的測量儀器使用。

如何使用坐標測量機 (CMM)：

測量前將測量目標放在計量實驗室中至少 5 小時，以使目標調(diào)整到室溫（通常為 68°F）。這將防止由于熱膨脹引起的測量誤差和差異。通過手動或使用控制 PC 將探頭引導(dǎo)到所需的測量位置來執(zhí)行測量。CMM 將記錄探頭位置的 X、Y、Z 坐標。隨著點的繼續(xù)進行，系統(tǒng)軟件將計算指定的尺寸，例如直徑、長度、角度和其他關(guān)鍵尺寸。

測針校準（探頭校準）：

為了準確地開始測量，必須對與物體接觸的觸針（探針尖，端）進行校準，原因有兩個。首先是識別手寫筆的球心坐標。二是設(shè)置測針球體直徑。通過設(shè)置直徑，可以通過將半徑從實際接觸點（球體外部）偏移到球體中-心坐標來計算。對于校準，通常使用具有已知球形度的球體，稱為參考球體。

使用注意事項：

雖然有些型號可以進行 0.1 μm 量級的測量，但正確使用和管理對測量精度至關(guān)重要。驗證使用過程中活動部件水平和垂直移動。此外，使用測量標準或類似物體檢查指示錯誤。為了執(zhí)行準確的測量，在計量實驗室中讓目標溫度調(diào)整到室溫至關(guān)重要?；蛘?，必須設(shè)置測量參數(shù)以校正任何溫差。對于接觸式測頭，確保測頭在測量過程中以恒定速度接觸目標是很重要的。

維護和校準：

定期三坐標測量機需要定期維護和檢查，以便連續(xù)進行高精度測量。尤其是采用滑動部件機械驅(qū)動的橋式三坐標測量機，需要定期更換磨損部件、潤滑和清潔系統(tǒng)以獲得好的性能。

三坐標測量機 (CMM) 操作員培訓(xùn)：

小心處理坐標測量機通常需要高-級操作員技能。通常，CMM 程序員是訓(xùn)練有素的計量專業(yè)人員。CMM 編程器不僅需要正確檢查，而且如果使用不當，CMM 可能會損壞，從而導(dǎo)致高昂的維修成本。出于這個原因，需要全職檢查員，并且大量培訓(xùn)是操作的先決條件。

三坐標測量機 (CMM) 測量：

坐標和對齊
CMM 通常具有在對象中設(shè)置的設(shè)備坐標系。
設(shè)備坐標系由設(shè)備定義，例如橫向移動的軸的方向為X軸，垂直于臺面的方向為Z軸。因此，根據(jù)被測物體的方位，可能與物體本身的參考平面或參考線不同。由于將其物理放置在機器坐標上既困難又不準確，因此根據(jù)對象的參考平面或參考線設(shè)置工作坐標系。這樣，將工件的方向與參考坐標的方向?qū)R稱為對齊。

如何設(shè)置坐標
設(shè)置工作坐標系需要三個信息。
第，一個是作為參考平面的平面，垂直于該平面的方向是 Z 軸。
第，二條線為參考線，一般為X軸，垂直方向為Y軸。直線可以直接從物體上測得，也可以是用虛擬線連接兩個不同點（如兩個孔）的直線。

第，三點是原點。這個原點是X、Y、Z各坐標值的0點。也可以指定一個特定的點（例如，特定孔的中-心點）作為原點，也可以指定一個虛擬點（交點）兩條直線相交的地方。

測量尺寸和 3D 特征
通常，用戶會通過軟件菜單選擇稱為“元素”的測量目標，例如平面并開始測量。在接觸式坐標測量機的情況下，使觸針尖，端與待測物體接觸，并獲取測量點。通過測量為每個元素指定的zui小測量點數(shù)來測量元素。如果測量點的數(shù)量進一步增加，通常采用zui小二乘法計算。
除了平面，測量元素還包括線、點、圓、圓柱、圓錐和球體。
通過計算被測元素之間的距離和角度來測量尺寸和 3D 形狀。

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