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三坐標測量機的發展趨勢

推廣高速測量。品質和效率是衡量各種設備性能和生產工藝優劣的兩個重要指標。為保證測量精度，傳統的概念測量速度不宜過高。隨著生產節奏的加快，用戶在要求測量機保證測量精度的同時，也對CMM的測量速度提出了更高的要求。1.1：測量機結構設計的改進和材料的變化，結構優化以提高剛度，減輕運動部件的質量：用輕材料減少運動慣性，即用低密度材料，如普通花崗石，用較低密度模數的材料，如薄壁中空結構，等等。鋁材，陶瓷，人造材料在測量機上得到越來越多的應用。1.2：高速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及運動規律有關。通過對其特性的研究，不僅可以改進測量機的結構設計，提高控制系統的性能，而且還可以進行動態誤差補償，在保證測量精度的同時實現了高速測量。1.3：采用無觸點測頭方式進行測量，在觸點測量情況下，由于工件與測頭的接觸速度不能太大，因此對測量速度有很大的限制。掃描法雖然比點位法更有效，但仍受到觸測法的限制。使用非接觸式測頭，避免了頻繁的加速、減速、碰撞，大大提高了測量的速度。尤其是在對可靠性和安全保護要求較高的情況下，非接觸式測頭具有很大的優勢。1.4：離線編程技術已成為一種發展趨勢，所謂離線編程技術，是指在CAD技術的幫助下，在沒有上測機的三維圖形環境中，完成測量程序的編制。這不僅可以有效地提高實際使用中測量機的工作效率，而且可以大大提高測量程序的編寫效率。采用離線編程技術，使測量的準備工作與生產準備和生產過程完全同步，更能節省CMM機器寶貴的時間。應用新材料和新技術。為了保證測量的高可靠性和高速度，國外非常重視研究機體原材料的選擇問題，近年來在傳統鑄鐵、鑄鋼的基礎上，又增加了合金、石、瓷等新型材料的主要三坐標測量機構，大多采用重量輕、剛度好、導熱性強的合金材料，用于制作測量機上運動機構部件。鋁材，陶瓷材料及各種合成材料在三坐標測量儀中的應用日益廣泛。改進控制系統。越來越多的現代制造系統中，檢測的目標不再僅限于成品驗收檢驗，而是將制造過程的相關信息提供給整個制造系統，作為控制的依據。因此，必須對測量器具進行開放式控制，使其具有較大的靈活性。為了達到這一目的，我們必須盡可能利用快速發展的電子工業新技術，特別是計算機，來設計高性能/價格比系統。量具測頭的研制除了機械式本體外，三坐標測量機的頭部是實現高精度的關鍵，也是坐標測量機的核心。相對于其它技術指標而言，提高探頭性能指標是＊困難的。另外，非接觸式測頭將得到廣泛應用，也是目前測頭研究的一個重要方向。微電子學中有很多二維模式，如大規模集成電路等，它們不能通過接觸式測頭進行測量。近幾年，國外光學三坐標測量機發展很快。非接觸測量是光學三坐標測量機的核心。在開發非接觸式測頭的同時，還將開發具有高精度、大范圍、可用于掃描測量的光學測頭，以及可伸縮進小孔、可用于測量微型零件的專用測頭。同時或交替使用不同類型的測頭也是一個重要發展方向。軟件業的創新。測量機的功能主要取決于軟件。3坐標測量機的操作、使用的便捷性，也首先依賴于軟件，測量機各項新技術的發展，都要有相應的軟件技術跟上。要把三坐標測量機融入生產線，就必須開發網絡通信、建模、CAD軟件，實現反向工程；按照樣條函數、NURBS等進行擬合、建模，并開發各種仿真軟件。另外，為了方便與CAD/CAM的數據交換，加速普及通用測量軟件DMIS的使用：同時完善對不同類型工件專用測量軟件的開發和使用，＊終形成基于同一平臺開發的測量軟件族也成為軟件創新的必然趨勢。在三坐標測量機中，可以說測量機軟件是發展＊快的技術之一。這一軟件技術的發展將使三坐標測量機向智能化方向發展，其中至少包括可自動編程，按測量任務優化測量機，故障自動診斷等內容。