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专业提供SPC 数据分析软件等机械测量解决方案 三坐标测量机教程 专业提供SPC 数据分析软件等机械测量解决方案 一、三坐标测量机介绍 三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间 范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标 测量仪或三次元。 二、三坐标测量机的工作原理 几何量测量是以点的坐标位置为基础的，它分为一维、二维和三维测量。坐标测 量机是一种几何量测量仪器，它的基本原理是将被测零件放入它容许的测量空 间，精密地测出被测零件在X、Y、Z 三个坐标位置的数值，根据这些点的数值经 过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过 数学计算得出形状、位置公差及其他几何量数据。 三、如何选择三坐标测量机 三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种 表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分 钟。三坐标测量机的功能满足快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产 过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。 四、三坐标测量机的选型 首先确定的是要购买哪一种型号的三坐标测量机。根据测量机上测头安置的方 专业提供SPC 数据分析软件等机械测量解决方案 位，有三种基本类型：垂直式、水平式和便携式。垂直式三坐标测量机在垂直臂 上安装测头。这种测量机的精度比水平式测量机要高，因为桥式结构比较稳固而 且移动部件较少，使得它们具有更好的刚性和稳定性。垂直式三坐标测量机包含 各种尺寸，可以测量从小齿轮到发动机箱体，甚至是商业飞机的机身。水平式测 量机把测头安装在水平轴上。它们一般应用于检测大型工件，如汽车的车身，以 中等水平的精度检测。 五、选择正确的测量软件 1、软件能够使测量机满足对于速度和精度的潜在需要。当今的测量软件，能够 达到这种程度，即使是最复杂的程序也不需要计算机编程的知识。今天的测量软 件是菜单驱动的，也就是说，它提醒操作者他需要做什么，甚至会推荐最有可能 的选项，目前用来测量三坐标的测量软件用得比较多的是SPC 数据分析软件。 2、软件程序还具有统计过程分析和控制功能。对于薄壁件测量的应用软件简化 了包含台阶边缘、通过螺帽和螺栓连接的工件的定位与测量。功能完备的轮廓测 量使得测量机能够快速、准确地确定复杂的、非几何形状的、没有直边的工件， 如涡轮叶片、螺旋压缩器转子、齿轮、活塞、凸轮和曲轴 六、坐标测量机的功能 1、对工件的几何尺寸、形位公差和自由曲面进行精密检测 2、逆向工程 三坐标测量机都具有几何尺寸、形位公差的检测, 测量机软件中加入CAD 模块还 可以对自由曲面进行精密检测。数控测量机通过安装一个模拟扫描测头，用于测 量要求大量的数据来定义它们的几何量的工件，如：齿轮、圆柱体、汽车车身、 挡风玻璃的测量。对于那些完全用算术方法CAD 定义或是完全未知的工件来说， 这些测头能够提供连续的数据采集，并可从部分工件和模型上进行逆向工程。 专业提供SPC 数据分析软件等机械测量解决方案 七、三坐标测量机的系统构成 三坐标测量机一般由主机、电气系统、测头系统、计算机和软件组成。 1、机器主体结构 移动桥式三坐标测量机的三轴沿着相互正交的导轨移动, 是中小型三坐标测量 机中最常见的一种,精度比固定桥式三坐标稍低. 2、电气系统 通常有气浮导轨和直线滚珠导轨两种。 3、控制系统 CNC 三坐标测量机的控制系统 由马达、驱动器、操作手柄等构成。 4、测头系统 测头按工作方式可分为接触式与非接触式： 八、如何测量 1、点的测量 点是最基本的几何元素，在测量时候，测头一次触发完成。测头获得的结果是经 过半径补偿后的值。补偿值的大小取决于“测量选项”对话框中设置的测头类型。 补偿方法如下：退离方向由系统决定，系统会确定测头在某根轴上的运动方向和 补偿方向 2、测量平面 平面是一个 3D 几何元素，测量一个平面时最少需要 3 个点，平面是由位置（XYZ） 和向量（IJK）组成。 3、测量直线 直线是一个 2D 元素,最少需要两点才能确定一条线，测量一条线需要选择一个 工作平面。选择不同的工作平面将产生不同的直线。 4、测量角度点 角度点是指在成角度的缝合面上的点。在数模行业角度点的测量经常被用