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三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

推廣高速測(cè)量。品質(zhì)和效率是衡量各種設(shè)備性能和生產(chǎn)工藝優(yōu)劣的兩個(gè)重要指標(biāo)。為保證測(cè)量精度，傳統(tǒng)的概念測(cè)量速度不宜過(guò)高。隨著生產(chǎn)節(jié)奏的加快，用戶在要求測(cè)量機(jī)保證測(cè)量精度的同時(shí)，也對(duì)CMM的測(cè)量速度提出了更高的要求。1.1：測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)和材料的變化，結(jié)構(gòu)優(yōu)化以提高剛度，減輕運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量：用輕材料減少運(yùn)動(dòng)慣性，即用低密度材料，如普通花崗石，用較低密度模數(shù)的材料，如薄壁中空結(jié)構(gòu)，等等。鋁材，陶瓷，人造材料在測(cè)量機(jī)上得到越來(lái)越多的應(yīng)用。1.2：高速動(dòng)態(tài)性能要求提高動(dòng)態(tài)補(bǔ)償能力，動(dòng)態(tài)誤差與測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律有關(guān)。通過(guò)對(duì)其特性的研究，不僅可以改進(jìn)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高控制系統(tǒng)的性能，而且還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償，在保證測(cè)量精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高速測(cè)量。1.3：采用無(wú)觸點(diǎn)測(cè)頭方式進(jìn)行測(cè)量，在觸點(diǎn)測(cè)量情況下，由于工件與測(cè)頭的接觸速度不能太大，因此對(duì)測(cè)量速度有很大的限制。掃描法雖然比點(diǎn)位法更有效，但仍受到觸測(cè)法的限制。使用非接觸式測(cè)頭，避免了頻繁的加速、減速、碰撞，大大提高了測(cè)量的速度。尤其是在對(duì)可靠性和安全保護(hù)要求較高的情況下，非接觸式測(cè)頭具有很大的優(yōu)勢(shì)。1.4：離線編程技術(shù)已成為一種發(fā)展趨勢(shì)，所謂離線編程技術(shù)，是指在CAD技術(shù)的幫助下，在沒(méi)有上測(cè)機(jī)的三維圖形環(huán)境中，完成測(cè)量程序的編制。這不僅可以有效地提高實(shí)際使用中測(cè)量機(jī)的工作效率，而且可以大大提高測(cè)量程序的編寫效率。采用離線編程技術(shù)，使測(cè)量的準(zhǔn)備工作與生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)過(guò)程完全同步，更能節(jié)省CMM機(jī)器寶貴的時(shí)間。應(yīng)用新材料和新技術(shù)。為了保證測(cè)量的高可靠性和高速度，國(guó)外非常重視研究機(jī)體原材料的選擇問(wèn)題，近年來(lái)在傳統(tǒng)鑄鐵、鑄鋼的基礎(chǔ)上，又增加了合金、石、瓷等新型材料的主要三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)構(gòu)，大多采用重量輕、剛度好、導(dǎo)熱性強(qiáng)的合金材料，用于制作測(cè)量機(jī)上運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)部件。鋁材，陶瓷材料及各種合成材料在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x中的應(yīng)用日益廣泛。改進(jìn)控制系統(tǒng)。越來(lái)越多的現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，檢測(cè)的目標(biāo)不再僅限于成品驗(yàn)收檢驗(yàn)，而是將制造過(guò)程的相關(guān)信息提供給整個(gè)制造系統(tǒng)，作為控制的依據(jù)。因此，必須對(duì)測(cè)量器具進(jìn)行開(kāi)放式控制，使其具有較大的靈活性。為了達(dá)到這一目的，我們必須盡可能利用快速發(fā)展的電子工業(yè)新技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)，來(lái)設(shè)計(jì)高性能/價(jià)格比系統(tǒng)。量具測(cè)頭的研制除了機(jī)械式本體外，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的頭部是實(shí)現(xiàn)高精度的關(guān)鍵，也是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的核心。相對(duì)于其它技術(shù)指標(biāo)而言，提高探頭性能指標(biāo)是＊困難的。另外，非接觸式測(cè)頭將得到廣泛應(yīng)用，也是目前測(cè)頭研究的一個(gè)重要方向。微電子學(xué)中有很多二維模式，如大規(guī)模集成電路等，它們不能通過(guò)接觸式測(cè)頭進(jìn)行測(cè)量。近幾年，國(guó)外光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)發(fā)展很快。非接觸測(cè)量是光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的核心。在開(kāi)發(fā)非接觸式測(cè)頭的同時(shí)，還將開(kāi)發(fā)具有高精度、大范圍、可用于掃描測(cè)量的光學(xué)測(cè)頭，以及可伸縮進(jìn)小孔、可用于測(cè)量微型零件的專用測(cè)頭。同時(shí)或交替使用不同類型的測(cè)頭也是一個(gè)重要發(fā)展方向。軟件業(yè)的創(chuàng)新。測(cè)量機(jī)的功能主要取決于軟件。3坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的操作、使用的便捷性，也首先依賴于軟件，測(cè)量機(jī)各項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，都要有相應(yīng)的軟件技術(shù)跟上。要把三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)融入生產(chǎn)線，就必須開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信、建模、CAD軟件，實(shí)現(xiàn)反向工程；按照樣條函數(shù)、NURBS等進(jìn)行擬合、建模，并開(kāi)發(fā)各種仿真軟件。另外，為了方便與CAD/CAM的數(shù)據(jù)交換，加速普及通用測(cè)量軟件DMIS的使用：同時(shí)完善對(duì)不同類型工件專用測(cè)量軟件的開(kāi)發(fā)和使用，＊終形成基于同一平臺(tái)開(kāi)發(fā)的測(cè)量軟件族也成為軟件創(chuàng)新的必然趨勢(shì)。在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中，可以說(shuō)測(cè)量機(jī)軟件是發(fā)展＊快的技術(shù)之一。這一軟件技術(shù)的發(fā)展將使三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)向智能化方向發(fā)展，其中至少包括可自動(dòng)編程，按測(cè)量任務(wù)優(yōu)化測(cè)量機(jī)，故障自動(dòng)診斷等內(nèi)容。