介绍三坐标测量仪的任务1

◇任务简介◇

本任务主要对三坐标测量仪做基本介绍，使学习者对三坐标测量仪有进一步了解，为下一步操作技能打好基础。

◇学习目标◇

1．三坐标测量仪的组成及部件名称。

2．三坐标测量仪开关机。

3．CALYPSO软件。

4．三坐标测量仪的维护保养。

◇知识要点◇

一、基本组成

1．硬件（图4-1-1）

图4-1-1

硬件主要由测量机主机、探测系统、控制系统组成。

（1）测量机主机结构（图4-1-2）。

图4-1-2

测量柱机主、结构包括框架结构、标尺系统、导轨、驱动装置、平衡部件、转台与附件、空气轴承气路系统等。

（2）探测系统（图4-1-3）。

图4-1-3

探测系统介绍及分类：

（3）控制系统。

控制系统由控制柜、计算机硬件部分、测量软件、及打印等装置组成。

2．软件

软件主要由操作系统、测量软件（CALYPSO、GEAR PRO、HOLOS、BLADE PRO、CALIGO）组成

二、CMM按结构形式和运动关系分类

1．移动桥式（图4-1-4）

图4-1-4

移动桥式是运用最广泛的一种结构形式。

2．固定桥式（图4-1-5）

图4-1-5

3．龙门式（图4-1-6）

图4-1-6

龙门式适用于航空、造船、卫星装备等大尺寸产品测量的大型测量机。

4．悬臂式（图4-1-7）

图4-1-7

5．水平臂式（图4-1-8）

图4-1-8

水平臂式有单臂式和双臂式两种，适用于汽车工业钣金等测量。

在线测量机在生产流水线上工作。其结构坚固，能抵御车间温度波动大和生产环境恶劣的不利条件，达到最高测量精度，保证测量结果的可靠性和稳定性（图4-1-9）。

图4-1-9

三、CMM的常见环境要求

（1）温度：18°～22°；

（2）湿度：40%～60%；

（3）气压：4.8～6.0 bar；

（4）振动保护：在CMM周围装减震带；

（5）电源：220±10% V；

四、容易对测量产生影响的因素

1．温度

对CMM精度有较大影响（环境温度应稳定）。

2．湿度

（1）湿度过大：水汽会在CMM上凝结——生锈。

（2）湿度过小：造成静电荷的增长，静电荷能吸引尘粒，特别在较小的测量力探测绝缘物体和在光学三坐标测量机上进行测量时，会导致测量精度下降。

3．测针校验的准确性

4．测量方法的准确性

五、启动CMM

1．开机顺序

（1）检查CMM工作间温、湿度；

（2）打开总电源、总气源；

（3）等气压稳定后，打开CMM；

（4）打开计算机主机，进入操作系统；

（5）双击桌面上的快捷图标CALYPSO，控制机器回零；

（6）新建或打开一个测量程序，开始测量。

2．关机顺序

（1）将探头停在合适的位置（一般要求Z轴不暴露光删尺，位于机器右后上方）；

（2）保存当前测量程序；

（3）退出CALYPSO软件（CMM控制柜不关，再次打开软件时CMM不回零）；

（4）关闭计算机主机、显示器等；

（5）按下急停按钮，关闭CMM控制柜；

（6）关闭总电源、总气源。

3．标准控制面板（BP26_SE）简单介绍，如图4-1-10所示(www.xing528.com)

图4-1-10

六、启动CALYPSO

双击桌面CALYPSO图标后进入登录窗口，点击“确定”。（如果设置有密码，请先输入密码）如图4-1-11所示。

图4-1-11

七、交通灯窗口

（1）交通灯窗口（图4-1-12）点击红灯是终止CNC程序。

图4-1-12

（2）绿灯是恢复正常联机状态，黄灯暂停CNC。

（3）星形针组提示当前使用的测针编号。

注意：交通灯窗口在运行程序时不可关闭。

（4）状态窗口（图4-1-13显示的是记录CMM所有的运行信息，方便工程师调用、观察）。

图4-1-13

八、打开测量程序

打开已有测量程序可以通过以下两个途径，如图4-1-14、图4-1-15所示。

图4-1-14

图4-1-15

九、程序窗口介绍

（1）菜单栏。

（2）工具栏。

（3）测量程序功能标签。

CMM标签内包括CMM设置、探针管理页面，如图4-1-16所示。

图4-1-16

测量程序标签内包括，如基本／初定位坐标系、安全平面、复合输出报告、程序元素编辑及温度补偿等，如图4-1-17所示。

图4-1-17

特性标签内是用户需要输出计算的尺寸即图纸要求尺寸（图4-1-18）。

图4-1-18

元素标签内是所需要采集的几何元素即被测元素（图4-1-19）。

图4-1-19

（4）测量：。

（5）CAD窗口：。

（6）CAD功能菜单：。

十、8步创建测量程序

（1）打开测量程序；

（2）校验探针（如果需要）；

（3）导入模型（如果需要）；

（4）建立基本坐标系；

（5）定义安全平面；

（6）编写测量程序；

（7）定义报告输出；

（8）运行自动测量程序。

十一、维护保养及注意事项

三坐标测量仪的组成比较复杂，主要由机械部件、电气控制部件、计算机系统组成。平时我们在使用三坐标测量仪测量工件的同时，也要注意机器的保养，以延长机器的使用寿命。三坐标测量仪的机械部件有多种，我们需要日常保养的是传动系统和气路系统的部件，保养的频率应该根据测量仪所处的环境决定。一般在环境比较好的测量间中的测量仪，推荐每三个月进行一次常规保养；如果测量仪的使用环境中灰尘比较多，测量间的温度、湿度不能完全满足测量仪使用的环境要求，那就应该每月进行一次常规保养。对测量仪的常规保养，应了解影响测量仪的因素。

1．压缩空气对测量仪的影响

（1）要选择合适的空压机，最好另有储气罐，保障压力稳定。

（2）空压机的启动压力一定要大于工作压力。

（3）开机时，要先打开空压机，然后再接通电源。

2．油和水对测量仪的影响

由于压缩空气对测量仪的正常工作起着非常重要的作用，所以对气路的维修和保养非常重要。其中主要有以下项目：

（1）每天使用测量仪前检查管道和过滤器，放出过滤器内、空压机及储气罐中的水和油。

（2）一般3个月要清洗随机过滤器和前置过滤器的滤芯，空气质量较差环境的清洗周期要缩短。因为过滤器的滤芯在过滤油和水的同时，本身也被油污堵塞，时间稍长就会使测量机实际工作气压降低，影响测量仪的正常工作。因此一定要定期清洗过滤器滤芯。

（3）每天都要擦拭导轨油污和灰尘，保持气浮导轨的正常工作状态。

3．养成良好的工作习惯

（1）用布或胶皮垫在下面，保证导轨安全。

（2）工作结束后要擦拭导轨。

当我们在使用测量仪时要尽量保持测量仪机房的环境温度与检定时一致。另外电气设备、计算机、人员都是热源，在设备安装时要做好规划，使电气设备、计算机等与测量仪有一定的距离。测量仪房要加强管理，不要有多余人员停留。高精度的测量仪的使用环境管理更应该严格。

4．空调的风向对测量仪温度的影响

（1）测量仪房的空调应尽量选择变频空调。变频空调调节能性能好，最主要的是控温能力强。在正常容量情况下，控温可在±1℃范围内。

（2）由于空调器吹出风的温度不是20℃，因此决不能让风直接吹到测量仪上。有时为防止风吹到测量仪上而把风向转向墙壁或一侧，结果出现机房内一边热一边凉，温差非常大的情况。

（3）空调器的安装应有规划，应让风吹到室内的主要位置，风向向上形成大循环（不能吹到测量仪），尽量使室内温度均衡。

（4）有条件的，应安装风道，将风送到房间顶部，通过双层孔板送风，回风口在房间下部。这样使气流无规则的流动，可以使机房温度控制更加合理。

5．空调的开关时间对机房温度的影响

（1）每天早晨上班时打开空调，晚上下班再关闭空调。待机房温度稳定大约4 h后，测量仪精度才能稳定。

6．机房结构对机房温度的影响

（1）由于测量仪机房要求恒温，所以机房要有保温措施。如有窗户要采用双层窗，并避免阳光照射。门口要尽量采用过渡间，减少温度散失。机房的空调选择要与房间相当，机房过大或过小都会对温度控制造成困难。

（2）在南方湿度较大的地区或北方的夏天或雨季，正在制冷的空调突然被关闭后，空气中的水汽会很快凝结在温度相对比较低的测量仪导轨和部件上，使测量仪的气浮块和某些部件严重锈蚀，影响测量仪寿命。计算机和控制系统的电路板会因湿度过大而出现腐蚀或短路。如果湿度过小，会严重影响花岗石的吸水性，可能造成花岗石变形，灰尘和静电也会对控制系统造成危害。所以机房的湿度并不是无关紧要的，要尽量控制在60%±5%的范围内。

（3）空气湿度大、测量仪机房密封性不好是造成机房湿度大的主要原因。在湿度比较大的地区，机房的密封性要求好一些，必要时可增加除湿机。

（4）改变管理方式，将“下班前打扫卫生”改为“上班时打扫卫生”，而且要打开空调和除湿机，清除水分。要定期清洁计算机和控制系统中的灰尘，减少或避免因此造成的故障隐患。