用于现代 CNC 加工制造的坐标测量机 (CMM) 检测

三坐标测量机 (CMM) 已经存在了很长时间，由 DEA 和 Ferranti 在 1960 年代首次引入市场。这些早期的坐标测量机是通过“硬检测”手动操作的，最终迁移到带有触发探头的计算机控制的 CNC 单元。三坐标测量机是现代自动测量技术，是高精度、高效率自动测量技术发展的重要体现。

如今，几乎所有精密制造公司都可以找到 CMM 是世界上大多数质量控制流程的核心。

在过去的几十年里，三坐标测量机变得更快、更准确、更便宜。三坐标测量机制造商的发展包括使结构更坚固、更轻和热补偿，以便在传统温度控制质量实验室之外使用。

的类型坐标测量机

三坐标测量机是通过将工件自身的坐标系与测头相结合，测量零件的物理几何点来测量工件的一种测量工具。除了精确测量之外，CMM 还具有为 CMM 操作员提供有关制造过程状态的实时信息的优势。所有全球坐标测量机都必须符合 ISO 10360 国际测量标准，并且可以由操作员或计算机控制。当今计量学中使用的主要坐标测量机有五种：

悬臂：

主要用于量具量具及主要零件。

桥：

在模具、机械加工和冲压市场中最受欢迎的扫描和数字化工作。

龙门架：

用于测量大型和重型零件，例如大型模具。

水平臂：

用于测量航空航天、国防、家电等行业的大批量零件。

便携式（PCMM）：

手持式 3D 和几何尺寸和公差 (GD&T) 测量，还可通过 ISO 10360 认证。

三坐标测量机的测量原理是精确测量零件表面的三个坐标值。经过一定的算法，对线、面、圆柱、球等测量元素进行拟合，通过数学计算得到形状、位置等几何量。数据。显然，准确测量零件表面点的坐标是评价形状、位置等几何误差的基础。

使用 CMM 之前的提示

三坐标测量机是一种高精度的测量设备，对工作环境有严格的要求。例如温度控制在20+/-2℃，湿度控制在40%-60%，防震保障好。

分析图纸，根据图纸要求确定要测量的量，粗略规划测量过程，如基准点的选择、测量点的布置等。

测量前，选择合适的测头并进行测头验证，以获得测头球半径值。探头校准一般以标准球为基准，测点法至少为五点法，即从标准球顶部取一个点，在赤道上测四个点。校准时，探头、探头和标准球必须固定好，表面清洁。探头校准是测量开始的第一步，对测量结果的影响较大，一定要引起足够的重视。

为避免测量时使用机床坐标系引起的回零误差，需要在开始测量前建立工件坐标系。建立合适的坐标系是三坐标测量机后续测量的基础。合理的坐标系有助于提高测量精度和测量效率。另外，在批量测试时，在编程中建立合适的坐标系，可以减轻工作强度，提高测量率。

三坐标的应用

用于线性表面测量的 CMM

最简单的测量包括线性或圆柱表面的公差。在大多数情况下，这些都是由机械师在加工后立即使用简单的千分尺或量规测量的。

所有现代工业概念，包括未来的工业 4.0，在制造过程中都具有高度的自动化，即使没有机械师，它们也可以完成额外的动作和任务。质量控制就是一个很好的例子。您可以对 CMM 进行编程，使其对批次中任意数量的零件执行相同的操作。

用于复杂表面测量的 CMM

三坐标测量机的主要目的是测量复杂的表面。当用于涡轮叶片、飞机机翼、泵叶轮和其他具有不寻常表面的零件时，三坐标测量机将发挥其全部潜力。如果您正在制造大量相同的零件，并且这些零件非常精确以至于您必须检查每个零件，那么这些操作的自动化也是可能的。但是，在大多数情况下，这些零件都是由机械师手动测量的。

为了测量复杂的表面，机械师将使用遥控器沿三个轴手动移动探头，直到探头接触到机械师需要的零件。然后，经过大量测量，分析点并将零件的轮廓连接为样条。然后，将测量结果与零件的 3D 模型（包括可接受的偏差）或其他一些显示所需尺寸的数据进行比较。

关系和形式偏差的 CMM

大多数高质量零件的特征不仅在于它们的尺寸误差，而且还在于它们的表面形状的准确性和它们彼此之间的相对位置。这些偏差对于减少旋转部件的振动和确保平稳运动尤为重要。 CMM 对此类偏差的测量与复杂曲面的测量没有太大区别。所有形式上的和关系上的偏差都有一个可以比较的基础。因此，为了满足精度要求，必须将零件夹在底面上，测量所需零件。