談談坐標測量機的選型

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隨著全球制造業的發展，坐標測量機作為測量工件尺寸及形位誤差的儀器，已然普及到諸多行業，為滿足廣泛的產業需求，測量機精度、種類、效率、便捷性、自動化、功能及一體化程度日趨提升及發展，但如何選擇適合用戶自身發展所需之坐標測量機仍是一關鍵課題。

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筆者結合國內外實踐經驗，從測量機類型、精度、效率及功能等方面淺談坐標測量機的選用方法，以供廣大量友參考。

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- 用戶測量要求

【1】首先應根據圖紙及工件特點考慮合乎要求的測量范圍，作為選擇測量機的基本參數，緣于在測量范圍內方可實現精確測量，對于待測幾何特征集中于工件局部的情況，不僅需要求測量機的測量范圍可包容此類特性參數，整體工件能否放置于測量機之內亦非常關鍵，因此，用戶應根據實際需要考慮測量機的測量范圍及最大工件尺寸指標。

同時，接長測桿等因素不容忽視，例如對于固定式測頭，評估測量范圍時應根據測量要求加上其星形探針組各向探針及接長桿長度，因此，X、Y、Z向測量范圍應綜合考慮工件被測的最大尺寸結合探針長度（單邊或雙邊）、探針更換架及裝夾位置等要素。

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【2】根據圖紙公差要求評估合理的測量精度，將測量機給定之測量誤差與被測特性的公差進行比對，以初步判斷測量機精度是否符合要求。對于精密測量其測量誤差通常為被測工件尺寸公差帶的10%至20%以內 (即1/10至1/5)，例如兩點間距為600mm,公差帶為20um,則所選用的測量機在此長度上的測量誤差應不大于2至4 um,于某些條件下例如對于極小公差不排除放寬至更大百分比之可能。

通常而言尺寸、距離及位置等特性可據長度測量示值誤差MPE_E0進行評估，但于具體工件測量時，尤其體現于形位及輪廓測量時，往往涉及大量測點甚至連續掃描，需綜合考慮其形狀測量誤差MPE_RONt或掃描誤差MPE_THP,鑒于實際應用往往不局限于單探針，將涉及多探針形狀、尺寸及位置誤差（PFTM、PSTM、PLTM），因此，用戶應綜合考慮測量機各精度性能指標以期選擇更適合的產品。

- 合適的測量機類型及軟硬件配置

【1】從工件尺寸角度考慮，通常對于中等尺寸部件，多見固定平臺移動橋式測量機；對于小型工件，則移動平臺式測量機（包括接觸式、視像式、復合式）得以廣泛應用；對于大型工件，多采用大橋式或龍門式結構。

【2】從測量機結構性能方面考慮，其結構設計、布局及材料等，與測量機重復性、動態特性及長期穩定性密切相關，高速及高精度測量機機身多采用陶瓷等高科技材料配以零膨脹玻璃陶瓷光柵尺，以提高其動態特性、靜態剛度及熱穩定性。

【3】從研發或生產工藝角度考慮，需根據需要于計量實驗室及車間現場布置合適的測量機，對于需非破壞性檢測的工件，于滿足可穿透條件下，例如針對注塑或鋁壓鑄制品，可考慮基于X射線斷層掃描技術的CT測量機，以期符合內外尺寸量測要求，在條件允許的前提下，盡可能采用工序集中的原則，例如配備多測頭平臺技術的坐標測量機或復合式掃描測量機，以縮短測量鏈，提高整體測量效率。

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【4】從實際應用角度考慮，配備接觸式（固定式/旋轉式+掃描/點觸式）或非接觸式測頭(視像/激光/白光等)，對于尺寸角度及形位公差等常規要求，配備通用測量軟件平臺，對于特殊應用，可配置曲線曲面，齒輪測量，葉片評定，數據管理及統計分析等軟件或功能選項。

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【5】從工件幾何特征方面考慮，大體可分為回轉體類（包括軸類、盤類）、板類、殼體類及型腔模具類、箱體類、復合類及異形類零件等。通常對于回轉體類或需采用回轉測量的精密部件，多選用配備轉臺系統的測量機，對于殼體及箱體類工件則多考慮配備固定式測頭系統的測量機，部分復合類及異形類零件甚至需考慮配備多種測頭系統以滿足全面的檢測要求。隨著行業對于測量效率、精度及功能等方面的日益關注，配備連續掃描測頭的CNC測量機仍是全球測量機產業主流發展方向。

- 演示及驗證

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【1】 鑒于具體要求多樣化，用戶通常可與測量機廠商預約并攜帶標注若干關鍵尺寸特性的圖紙、三維CAD模型、工件及夾具（如有）等進行最終的機型、精度及相關功能配置的確認。

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【2】 通過演示可了解及驗證方案及配置的合理性，軟件及功能操作便捷性，測量報告可視化，更可進一步了解測量機實際的綜合精度甚至重復性能，常規測量誤差尚可通過一定方法進行補償，而重復精度通常由測量機自身保證，對于部分高要求或特定應用，更可能涉及cg、cgk、GR&R等檢測能力驗證。

【3】測量機效益之關鍵在于使用效率，因此，演示過程可更好地了解符合要求的測量效率，有別于技術規格中的運行速度及加速度指標，可綜合了解于保證用戶要求的精度性能條件下，包括高速連續掃描采樣及飛行掃描等可大幅縮短檢測時間的功能特點，綜合評估若干典型特性的整體檢測時間，以滿足生產節拍要求。

鄒云飛哥

學習了。

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進來學習

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我又來賺威望啦！！