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                      三坐標測量機未來的發展趨勢

                      發布日期: 2022-03-14
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                             1.普及高速測量
                        質量與效率一直是衡量各種機器性能、生產過程優劣的兩項主要指標。傳統的概念是為了保證測量精度,測量速度不宜過高。隨著生產節奏不斷加快,用戶在要求測量機保證測量精度的同時,會對CMM的測量速度提出越來越高的要求:
                        1.1:測量機的結構設計改進及材料的變化,結構優化以提高剛性,減輕運動部件的質量:使用輕質材料來降低運動慣性,即由普通使用的花崗石等傳統材料轉變為密度與楊氏模數之比低的材料、薄壁空心結構等。鋁、陶瓷、人工合成材料在測量機中獲得了越來越多的應用。
                        1.2:高速的動態性能要求提高動態補償能力,動態誤差與測量機的結構參數和運動規程有關。在研究這些特性的基礎上,既可以改進測量機的結構設計,提高控制系統性能,又可以進行動態誤差補償,在實現高速測量的同時保證高精度。
                        1.3:采用非接觸式測頭測量方式,在觸測情況下,由于工件與測頭的接觸速度不能太大,這就給測量速度帶來了很大的限制。掃描測量方式雖比點位測量方式效率高得多,但仍受觸測的限制。采用非接觸測頭,可避免頻繁加速、減速、碰撞等,大大提高測量速度。特別從對可靠性與安全保護提出更高要求看,非接觸測頭也有很大的優越性。
                        1.4:脫機編程技術成為一種趨勢,所謂脫機編程技術,就是在CAD技術的輔助下,在不上測量機的情況下,在三維圖形的環境下完成對測量程序的編制工作。這樣不但能有效地提高測量機的實際使用效率,也提高了測量程序的編制效率。脫機編程技術的應用使我們能完全與生產準備及生產過程同步進行測量的準備工作,從而更可以節約寶貴的CMM機器占用時間。
                        2.新材料和新技術的應用
                        為確??煽扛咚俚臏y量功能,國外十分重視研究機體原材料的選用,最近在傳統的鑄鐵、鑄鋼基礎上,增加了合金、石材、陶瓷等新材料世界上的主要三坐標測量機制造廠商,大都采用了重量輕、剛性好、導熱性強的合金材料,來制造測量機上的運動機構部件。鋁合金、陶瓷材料以及各種合成材料在三坐標測量機中得到了越來越廣泛的應用。
                        3.控制系統的改進
                        在現代制造系統中,測量的目的越來越不能僅僅局限于成品驗收檢驗,而是向整個制造系統提供有關制造過程的信息,為控制提供依據。從這一要求出發,必須要求測量機具有開放式控制系統,具有更大的柔性。為此,要盡可能利用發展迅速的新的電子工業技術,尤其是計算機,設計新的高性能/價格比系統。
                        4.測量機測頭的發展
                        三坐標測量機除了機械本體外,測頭是測量機達到高精度的關鍵,也是坐標測量機的核心。與其他各項技術指標相比,提高測頭的性能指標難度最大。
                        此外,測量機測頭的另一個重要趨勢是,非接觸測頭將得到廣泛的應用。在微電子工業中有許多二維圖案,如大規模集成電路等,它們是用接觸測頭無法測量的。近年來國外光學三坐標測量機發展十分迅速。
                        光學三坐標測量機的核心就是非接觸測量。
                        與發展非接觸測頭的同時,具有高精度、較大量程、能用于掃描測量的光學測頭,以及能伸入小孔、用于測量微型零件的專門測頭也將獲得發展。不同類型的測頭同時使用或交替使用,也是一個重要發展方向。
                        5.軟件技術的革新
                        測量機的功能主要由軟件決定。三坐標測量機的操作、使用的方便性,也首先取決于軟件,測量機每一項新技術的發展,都必須有相應配套的軟件技術跟上。
                        為了將三坐標測量機納入生產線,需要發展與網絡通信、建模、CAD、實現反向工程的軟件;按樣條函數、NURBS等進行擬合、建模以及各種仿真軟件也在不斷發展。此外,加快普及使用通用測量軟件DMIS以方便與CAD/CAM的數據交換:同時完善應用于不同類型工件之專用測量軟件的開發和使用,最終形成基于同一種平臺開發的測量軟件族也成為軟件革新的一種必然趨勢。
                        可以說測量機軟件是三坐標測量機中發展最為迅速的一項技術。軟件的發展將使三坐標測量機向智能化的方向發展,它至少將包括能進行自動編程、按測量任務對測量機進行優化、故障自動診斷等方面的內容。
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