三坐标测量机的发展趋势

推广高速测量。品质和效率是衡量各种设备性能和生产工艺优劣的两个重要指标。为保证测量精度，传统的概念测量速度不宜过高。随著生产节奏的加快，用户在要求测量机保证测量精度的同时，也对CMM的测量速度提出了更高的要求。1.1：测量机结构设计的改进和材料的变化，结构优化以提高刚度，减轻运动部件的质量：用轻材料减少运动惯性，即用低密度材料，如普通花岗石，用较低密度模数的材料，如薄壁中空结构，等等。铝材，陶瓷，人造材料在测量机上得到越来越多的应用。1.2：高速动态性能要求提高动态补偿能力，动态误差与测量机的结构参数及运动规律有关。通过对其特性的研究，不仅可以改进测量机的结构设计，提高控制系统的性能，而且还可以进行动态误差补偿，在保证测量精度的同时实现了高速测量。1.3：采用无触点测头方式进行测量，在触点测量情况下，由于工件与测头的接触速度不能太大，因此对测量速度有很大的限制。扫描法虽然比点位法更有效，但仍受到触测法的限制。使用非接触式测头，避免了频繁的加速、减速、碰撞，大大提高了测量的速度。尤其是在对可靠性和安全保护要求较高的情况下，非接触式测头具有很大的优势。1.4：离线编程技术已成为一种发展趋势，所谓离线编程技术，是指在CAD技术的帮助下，在没有上测机的三维图形环境中，完成测量程序的编制。这不仅可以有效地提高实际使用中测量机的工作效率，而且可以大大提高测量程序的编写效率。采用离线编程技术，使测量的准备工作与生产准备和生产过程完全同步，更能节省CMM机器宝贵的时间。应用新材料和新技术。为了保证测量的高可靠性和高速度，国外非常重视研究机体原材料的选择问题，近年来在传统铸铁、铸钢的基础上，又增加了合金、石、瓷等新型材料的主要三坐标测量机构，大多采用重量轻、刚度好、导热性强的合金材料，用于制作测量机上运动机构部件。铝材，陶瓷材料及各种合成材料在三坐标测量仪中的应用日益广泛。改进控制系统。越来越多的现代制造系统中，检测的目标不再仅限于成品验收检验，而是将制造过程的相关信息提供给整个制造系统，作为控制的依据。因此，必须对测量器具进行开放式控制，使其具有较大的灵活性。为了达到这一目的，大家必须尽可能利用快速发展的电子工业新技术，特别是计算机，来设计高性能/价格比系统。量具测头的研制除了机械式本体外，三坐标测量机的头部是实现高精度的关键，也是坐标测量机的核心。相对于其它技术指标而言，提高探头性能指标是＊困难的。另外，非接触式测头将得到广泛应用，也是目前测头研究的一个重要方向。微电子学中有很多二维模式，如大规模集成电路等，它们不能通过接触式测头进行测量。近几年，国外光学三坐标测量机发展很快。非接触测量是光学三坐标测量机的核心。在开发非接触式测头的同时，还将开发具有高精度、大范围、可用于扫描测量的光学测头，以及可伸缩进小孔、可用于测量微型零件的专用测头。同时或交替使用不同类型的测头也是一个重要发展方向。App业的创新。测量机的功能主要取决于App。3坐标测量机的操作、使用的便捷性，也首先依赖于App，测量机各项新技术的发展，都要有相应的App技术跟上。要把三坐标测量机融入生产线，就必须开发网络通信、建模、CADApp，实现反向工程；按照样条函数、NURBS等进行拟合、建模，并开发各种仿真App。另外，为了方便与CAD/CAM的数据交换，加速普及通用测量AppDMIS的使用：同时完善对不同类型工件专用测量App的开发和使用，＊终形成基于同一平台开发的测量App族也成为App创新的必然趋势。在三坐标测量机中，可以说测量机App是发展＊快的技术之一。这一App技术的发展将使三坐标测量机向智能化方向发展，其中至少包括可自动编程，按测量任务优化测量机，故障自动诊断等内容。