三坐测量机对环境条件的要

渔夫

影响测量机精度和持久性的主要因素是温度、振动和灰尘,作为一台测量机能成功的应用于生产线,则必须适应所在的环境条件而保持所需的精度.

    温度
    影响精度最重要的因素是温度变化,温度变化同时引起工件和测量机尺寸的变化;一台理想的测量机是完全不受温度变化影响的,实际是不可能建造这样的仪器,假如可能制造的话,被测零件仍受温变化的影响.退而言之,最好测量机因温度的变化与零件对温度的变化相同,但由于现在所用工程材料的多样性这亦不现实,坐标测量机制造商们为了减少各零件不同热膨胀系数造成的结构变形,尽量采用对称的设计.一个制造商用空心的花岗石结构,用它减轻重量并保持花岗石的良好热学特性.
) }4 Z' c' x; S    另外外罩和滑罩用以保护测量机内部结构及移动部分,它们减少环境温度变化的影响,用户应定期检查外罩的情况.
% Z& I+ T0 ]0 `/ k& ~    值得注意之点是:
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+ J5 S, k# T- P% y( ~& D* G应在检测区加隔热装置或对在线应用的坐标测量机建隔热罩.
坐标测量机周边的空气温度应当用热交换装置或空调系统加以控制.
保持在周围区域的合适温度,坐标测量机和被测零件温度的不同会造成测量误差.
假如把零件放在测量机工作台后马上测量,在测量期间零件温度的变化会造成明显的误差,因此工件应当放置在检测温度的环境中直到达到满意的温度平衡为止.
采用硬件和软件结合的结构温度补偿技术来进行热膨胀和热变形误差的补偿.此系统配有许多传感器来读入机器结构的温度,然后软件的数学模型根据温度数据推算出膨胀和变形值,软件可以实时的作测量机的热补偿,因此温度变化的影响实际上在很大范围内被去除,这样坐标测量机对温度的变化不敏感,同样对温度空间及时间梯度亦不敏感.
* V% p  @: e. Y% X' B为了得到最好的结果，必须考虑被测零件温度的影响.
+ x" p8 k' D/ c+ f/ e5 t% M在安装测量机时的目标是使温度梯度为最小.
第二个目标是减少温度随时间的变化.
4 a+ k; @% d5 [& V1 r; ?8 W最后的目标是使坐标测量工作温度尽量接近 20.0°C,若测量机不工作在温控间内,那么避免在测量时打开或关闭外部的门窗.
在测量时避免打开暖气.
把测量从热源屏蔽.
% p) C( r9 A# \4 T7 Y5 |. N6 N2 X0 G测量机不要直接受太阳光照射.

    振动
8 Y0 k  M6 C+ {& q    振动是影响测量机精度非常重要的一个因素,在生产线上用的测量机必须具有充分的能力来抵抗附近机床和其他设备造成的振动,设计的主要考虑之一就是测量机有一个很高的自然振动频率以减少低频振动的影响;应用高刚性的构件和空气轴承,由于在空气轴承和导轨表面在使用时没有接触因而没有摩擦和振动.
$ D4 I6 G; Q: ?    若安装所在处振动水平太高,用户可以选择适合于它的生产环境的振动隔离系统.
/ A+ E9 `. B6 [    出发点是由制造商提供的机器所能承受的最高振动水平,第二步是把这个信息和安装坐标测量机所在地的最坏的振动特性关连起来,在大多数情况下振动是稳定状态或引入的振动或冲击.如果要求测量机达到规范的指标,必须知道测量机安装地振动性质和幅度的细节.振动的观察可以了解振动的幅度和频率,把这些数据与制造商所允许地面振动的极限值相比较,于是可以正确的选择隔离系统以减少地面振动传递到坐标测量机操作环境中去.
) k% n- m6 n4 L" u    正确的选择观测的仪器和数据分析是重要的,因为此处造成的错误会严重影响最终隔离系统的选择.
$ K- o/ N) Z- ]对坐标测量机最常应用的隔离设备包括弹性垫(橡皮),螺旋弹簧和气动隔离系统,在测量机应用隔离系统前应当研究制造商提供的减振器特性,应当注意到在应用隔离器的同时亦可以用地基或惯性质量来增加系统的稳定性或机器基础的附加刚性和支持.

' u1 ]' G0 P; H& L    灰尘
9 ~  T7 t/ v1 n+ F% ~0 \7 S) `3 t    生产地所降落的灰尘可以累积在坐标测量机的配合表面,使得精度退化或系统可能的故障,为了防止灰尘,机器一般在每个轴上安装有防尘刷,防尘罩和滑罩保护光栅尺,定期的维护将使进入的灰尘及配合的表面磨损最小,用不带毛绒的材料清洁零件、探针及标准球.
    一个有效的防止灰尘进入坐标测量机工作环境的方法是用风扇保持工作区域或隔离罩内稍高的空气压力,这原理是空气总是从高压区流向低压区,这样做防止了灰尘从周边进入到测量区域.应当在坐标测量机隔离罩上安装空气过滤器,应用空气锁,操作者穿合适的工作服及鞋,因为许多尘土是由于不合适的穿着而带入.

    小结
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: `2 o& A+ y. S3 ?2 Y+ [0 \, J, _0 |' D要知道温度的影响.
6 }2 I; r, L; R* I! Q* s保持所有的东西清洁.
保持尽量少的灰尘.
选择一个低振动的安装位置,采用合适的隔振措施.