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三坐标测量机上的基板掌握规模

   作为质量控制过程的一部分,三坐标测量机用于捕获高精度的机加工部件(例如发动机缸体和喷气发动机叶片)上的三维测量数据。坐标测量机有四种基本类型:桥梁,悬臂,龙门和水平臂。桥式三坐标测量机是最常见的。

  在三坐标测量机桥设计中,Z轴套筒安装在沿桥移动的滑架上(沿X轴,见图1)。桥沿Y轴方向上的两个导轨驱动。电动机驱动桥的一个肩部,而传统上则不驱动相对的肩部:桥结构通常由空气静压轴承引导/支撑。滑架(X轴)和主轴(Z轴)可以由皮带,螺杆或直线电机驱动。

  三坐标测量机旨在最大程度地减少不可重复的错误,因为这些错误很难在控制器中进行补偿。高性能三坐标测量机包括一个高热质量的花岗岩床和一个坚固的龙门/桥结构,并带有一个低惯性的主轴,该主轴上装有一个触发式测头,以测量工件上的离散点。然后使用数据来确保零件满足预定的公差。高精度线性编码器安装在单独的X,Y和Z轴上,在某些龙门式机床上,它们可能长达数米。

  花岗岩桥式三坐标测量机在空调室内运行,平均温度为20±2°C。室温每小时循环3次,使高热量的花岗岩保持20°C的恒定平均温度。

  浮动线性编码器光栅尺安装在每个轴(X,Y和Z)上。不锈钢氧化皮在很大程度上不受花岗岩基底的影响,并且由于其高导热率和低热质量而迅速响应于空气温度的变化,而热质量却明显低于花岗岩床的热质量。这导致水垢在大约60μm的3 m轴上的最大膨胀或收缩。如图2所示,这种扩展会产生很大的测量误差,由于其随时间变化的性质很难补偿。

  在这种情况下,首选底材控制标度:底标控制标度仅随花岗岩底材的热膨胀系数(CTE)扩展,因此,响应于空气温度的小幅波动几乎没有变化。仍必须考虑长期的温度变化,这些都会影响高热质量基材的平均温度。温度补偿非常简单,因为控制器仅需补偿机器的热性能,而无需考虑编码器标尺的热性能。

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