浅议三坐标测量机

　　三坐标测量机是现代化机械制造行业都在使用的精密测量仪器。但是根据其测量范围的不同,在其型号与规格上又存在一定的差异。我公司使用的三坐标机主要是对工件进行测量,因工件的形状体积不是很大,所以选择的是小巧玲珑型的CMM (A coordinate measuring machine )机,它是前哨朗谱(Brown & Sharpe)出售的。要想准确地使用它,尽可能地发挥它的优势,努力地为生产科研服务,就必须要熟悉它,了解它,掌握它,才能让它为你所用。在此,我们就从如下几个方面对它加以阐述:

　　(1)坐标系统:在三坐标机中,它有二个坐标系统,即机械坐标系统(The Machine Coordinate System)与工件坐标系统(The Part Coordinate System)。

　　①机械坐标系指的是机械的动作。当从机械的前面看时,它的X轴指的是从左至右,它的Y轴是从前至后,它的Z轴则是从下至上。其原点为探头的中心点。

　　②工件坐标系指的是它的三个轴是相对于工件的特征参数而定的。它是操作者在测量时,行为地选择工件上的某一点作为坐标原点(通常是根据测量的需要,选取工件边上的某个顶点、孔的中心作为原点),构建一个坐标系统。

　　③通常地在测量时,本能地将工件平行或对齐于机械轴以便两个坐标系彼此平行。但这是不现实的。当工件不成直角而是圆形或轮廓形状的,那么测量就成为不可能。于是在计算机软件开发中解决了这一难题,那就是“对齐”(The process of relating the two coordinate sys-tem is called alignment)。这样,我们就把它定为“世界坐标系”(The“world s coordinate system”).

　　(2)参数:参数就是位置(A datum is a location)。它分为点、线、面、圆的参数。在度量衡中,参数就是工件的特征值如孔、面或槽。对工件进行测量就是确定一个特征到另一个特征的距离。

　　(3)平移:就是将当前测量的起点移到另一个位置。在几何测量软件中,当我们要求“对齐”时,坐标测量机就会自动地完成这一命令。

　　(4)旋转:在测量中,并非所有参数相对其它参数都成直角或直线。为了准确测量出其值,就需要对工件坐标系进行数学上的旋转一定角度。从而使两个参数位于同一个坐标轴上,测出它们的值。

　　(5)测量特征与构建特征:绝大多数工件都是通过加工或组成而产生的简单的几何元素构成的。这些基本元素(平面、边、柱面、球体、锥形物等等)就叫特征。当坐标机通过探针的探头直接地触到这些特征的面上时,那么这些特征就是测量特征;而由这些特征再生出其它参数时,那么再生出的其它参数就是构建特征。如在一个工件上分布着三个孔,求出这三个孔的孔心所在的圆。那么这个圆的特征就是构建的特征。