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三坐标测量机的机械结构

昆山友硕

一、结构形式

三坐标测量机是由三个正交的直线运动轴构成的,这三个坐标轴的相互配置位置(即总体结构形式)对测量机的精度以及对被测工件的适用性影响较大。

二、工作台

早期的三坐标测量机的工作台一般是由铸铁或铸钢制成的,但近年来,各生产厂家已广泛采用花岗岩来制造工作台,这是因为花岗岩变形小、稳定性好、耐磨损、不生锈,且价格

低廉、易于加工。有些测量机装有可升降的工作台,以扩大Z轴的测量范围,还有些测量机备有旋转工作台,以扩大测量功能。

三、导轨

导轨是测量机的导向装置,直接影响测量机的精度,因而要求其具有较高的直线性精度。在三坐标测量机上使用的导轨有滑动导轨、滚动导轨和气浮导轨,但常用的为滑动导轨和气浮导轨,滚动导轨应用较少,因为滚动导轨的耐磨性较差,刚度也较滑动导轨低。在早期的三坐标测量机中,许多机型采用的是滑动导轨。滑动导轨精度高,承载能力强,但摩擦阻力大,易磨损,低速运行时易产生爬行,也不易在高速下运行,有逐步被气浮导轨取代的趋势。目前,多数三坐标测量机已采用空气静压导轨(又称为气浮导轨、气垫导轨),它具有许多优点,如制造简单、精度高、摩擦力小、工作平稳等。

气浮技术的发展使三坐标测量机在加工周期和精度方面均有很大的突破。目前不少生产厂在寻找高强度轻型材料作为导轨材料,有些生产厂已选用陶瓷或高膜量型的碳素纤维作为移动桥架和横梁上运动部件的材料。另外,为了加速热传导,减少热变形,ZEISS公司采用带涂层的抗时效合金来制造导轨,使其时效变形小且使其各部分的温度更加趋于均匀一致,从而使整机的测量精度得到了提高,而对环境温度的要求却又可以放宽些。

 

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