三坐標測量機(CMM)應該選擇鋁、花崗岩還是陶瓷?

採用熱穩定性良好的結構材料。確保機器的主要部件採用不易受溫度變化影響的材料。例如,橋架(機器的 X 軸)、橋架支架、導軌(機器的 Y 軸)、軸承以及機器的 Z 軸連桿。這些部件直接影響機器的測量和運動精度,是三坐標測量機的核心部件。

許多公司由於鋁材重量輕、易於加工且成本相對較低而選擇用鋁材製造這些零件。然而,花崗岩或陶瓷等材料由於其熱穩定性,更適合用於三坐標測量機。除了鋁的膨脹係數幾乎是花崗岩的四倍之外,花崗岩還具有優異的減振性能,並能提供軸承運作所需的極佳表面光潔度。事實上,多年來,花崗岩一直是公認的測量標準。

然而,對於三坐標測量機(CMM)來說,花崗岩有一個缺點——它很重。難題在於如何透過手動或伺服系統來移動花崗岩三坐標測量機,以便進行測量。 LS Starrett 公司找到了一個有趣的解決方案:空心花崗岩技術。

這項技術採用實心花崗岩板和梁,經製造和組裝後形成空心結構件。這些空心結構重量與鋁相當,同時保留了花崗岩優異的熱性能。 Starrett公司將這項技術應用於橋樑及其支撐構件。類似地,在大型三坐標測量機上,當空心花崗岩不適用時,他們會使用空心陶瓷作為橋樑結構。

軸承。幾乎所有三坐標測量機製造商都已摒棄了傳統的滾柱軸承系統,轉而採用性能遠勝於滾柱軸承的空氣軸承系統。這些系統在使用過程中無需軸承與軸承表面接觸,從而實現了零磨損。此外,空氣軸承沒有運動部件,因此不會產生噪音或振動。

然而,氣浮軸承也有其固有的差異。理想情況下,應選擇使用多孔石墨而非鋁作為軸承材料的系統。這類軸承中的石墨允許壓縮空氣直接穿過其天然的孔隙,從而在軸承表面形成非常均勻的氣層。此外,這種軸承產生的氣層非常薄,約為 0.0002 英吋。而傳統的帶氣孔鋁製軸承通常存在 0.0010 英吋至 0.0030 英吋的氣隙。較小的氣隙更佳,因為它能減少機器在氣墊上的彈跳,從而帶來更堅固、更精確、更可重複的機器。

手動式與DCC式。決定購買手動三坐標測量機還是自動三坐標測量機其實很簡單。如果您的主要生產環境以生產為導向,那麼從長遠來看,直接電腦控制的機器通常是最佳選擇,儘管初始成本會更高。如果主要用於首件檢驗或逆向工程,手動三坐標測量機則是理想之選。如果您經常進行這兩種工作,並且不想購買兩台機器,可以考慮購買帶有可分離伺服驅動器的DCC三坐標測量機,以便在需要時進行手動操作。

驅動系統。選擇DCC三座標測量機時,應選擇驅動系統無滯後(反沖)的機器。滯後會嚴重影響機器的定位精度和重複性。摩擦驅動採用具有精密驅動帶的直接驅動軸,可實現零滯後和最小振動。


發佈時間:2022年1月19日