低碳钢焊接件在三坐标测量机中的应用

　　三坐标测量机作为一种高效新型的精密测量仪器，因其通用性强、测量范围大、效率高、精度高、性能好、能与柔性制造系统相连接等优点，正越来越显示出它的重要性和广阔前景。三坐标测量机的结构材料对其测量精度、性能有很大影响，随着各种新型材料的研究、开发和应用，测量机的结构材料越来越多，性能也越来越好。早期测量机中应用最广泛的材料是铸铁，但目前正在越来越多地为钢件等其他材料代替。当前，测量机的外壳、支架等结构件多数采用低碳钢焊接的方法制成，因此，对测量机上焊接件的设计规律进行总结仍具有十分重要的意义。

　　1钢板焊接件与其他材料的优缺点比较

　　随着近代工业的发展，机械结构材料的研究逐渐深人，各种新型材料不断出现，这使得三坐标测量机的结构材料越来越多，性能也越来越好。三坐标测量机中常用的结构材料主要有以下几种:

　　①铸铁

　　铸铁是应用较为普遍的一种材料，主要用于底座、滑动与滚动导轨、立柱、支架、床身等。其优点是变形小、耐磨性好、易于加工、成本低、线膨胀系数与多数被测件(钢件)接近，可经过自然时效或人工时效，有利于保持长期稳定性，是早期三坐标测量机广泛使用的材料。但铸铁件存在如下缺点:易受腐蚀、耐磨性低于花岗石、强度不高、等等。因此，铸铁材料正越来越多地为其它材料所代替，目前，铸铁材料只在划线机等精度较低的测量机中还有应用。

　　②花岗石

　　花岗石的密度比钢小，比铝大，目前在测量机中应用较为普遍。花岗石材料主要有以下优点:变形小、稳定性好、耐腐蚀、易于做平面加工，容易达到较高的精度、适合制作高精度的平台与导轨。同时花岗石的热膨胀系数小，适合与气浮导轨配合。

　　但花岗石材料也存在不少缺点:虽然可以用粘接的方法制成空心结构，但工艺较复杂;实心结构质量大，不易加工，造价高于铸铁;花岗石材料较脆，粗加工时容易崩边;遇水会产生微变形，使用中须注意防潮，等等。因此，花岗石材料主要应用于对重量没有特殊要求的测量机工作台，在横梁、立柱等其他方面也有应用，但不是很多。

　　③陶瓷

　　陶瓷是近年发展起来的一种新型材料，其优点是质量轻、强度高、易加工、耐磨性好、耐腐蚀，适于作导轨材料。其缺点是制作成本高、工艺要求复杂。目前，这种材料在国内测量机中使用不多。

　　④铝合金

　　高强度铝合金是近年来发展最快的新型材料，其优点是质量轻、强度高、变形小、导热性能好，能进行焊接。但由于此种材料是新型材料，其造价较高;而且国内材料性能一般达不到测量机使用要求。但高强度铝合金的应用是目前的趋势。