蔡司三坐标在精密检测中的应用

三坐标测量机（CMM）是近50年来发展起来的一种新型高效精密测量仪器。它的出现，一方面是由于自动机床、数控机床的高效加工，以及越来越多形状复杂的零件的加工，这些零件需要快速可靠的测量设备与之匹配。另一方面，电子技术、计算机技术、数控技术和精密加工技术的发展为三坐标测量机的生产提供了技术基础。

  现代三坐标测量机不仅可以在计算机控制下完成各种复杂的测量，而且还可以通过与数控机床的信息交换来实现加工控制，还可以实现基于测量数据的逆向工程。目前，三坐标测量机已广泛应用于机械制造、汽车工业、电子工业、航空航天工业和国防工业等各个部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的通用测量装置。

  于其通用性强、测量范围大、精度高、效率高、性能好，并可与柔性制造系统相连接，成为大型精密仪器的一种类型，因此被称为“测量中心”。

  在高精度测量领域，德国知名厂商卡尔蔡司（Carl Zeiss）的CONTURA G2产品（如图所示）凭借其在硬件和软件配置上的优势，使连续扫描测量和逆向工程测量完全令人满意。精密测量要求。

  德国蔡司CONTURA系列三坐标测量机。

  三坐标测量机的基本工作原理。

  几何量测量是以点的坐标位置为基础的，分为一维、二维和三维测量。三坐标测量机的基本原理是将被测零件放入其允许的测量空间内，精确测量被测零件在X、Y、Z三个坐标位置的数值。Fitting根据这些点的值，经过计算机数据处理，形成测量元素，如圆、球面、圆柱、圆锥、曲面等，通过数学计算得到形状、位置公差等几何量数据。

  CONTURA G2 RDS坐标测量机的组成及特点。

  1）测头系统：。

  测头系统包括探头、吸盘、探头、读数头和光栅尺。

  2）硬件控制系统：。

  C99控制柜具有计算机辅助误差修正功能，可对三坐标测量机和传感器进行实时动态修正，确保结果准确。

  电力驱动系统，包括电动机、摩擦辊、钢带、皮带、气垫（空气轴承）、空气管、过滤器、空气压力表、压力调节阀。

  3）其他机械零部件。

  包括花岗岩台面、三轴导轨、减震垫、支撑座、Z轴平衡缸、电磁阀等。

  数据处理软件系统（CALYPSO测量软件），利用该软件可以将CAD数据转换为测量程序，从而得到准确的检测方案。

  三坐标测量机在精密检测中的应用。

  目前，CONTURA G2 RDS三坐标测量机用于测量下图所示具有多个狭缝的工件表面的平面度。

  测量程序的编制利用了Calypso测量软件强大的开放式离线编程功能。这种编程方法的优点是，只要将设计人员设计的CAD绘图文件直接输入测量软件，就可以进行编程。无需等待工件加工后再进行程序测量，可大大提高工作效率。二是在编程完成后，可在计算机辅助设计环境中直接调用程序进行模拟测量，对程序进行验证，找出操作过程中错误的测量路径和采样点，同时对程序进行修正，将实际测量中可能出现的问题降到最低，最大程度地保证了测量过程中的安全性。

  离线编程时，测量软件应设置为离线工作模式。首先，将CAD环境中预先建立的模型直接导入测量软件（如下图所示）。测量软件采用图形化的可视化界面，简单易用，包括基本的CAD功能，如放大、缩小、平移、旋转、着色（阴影）等。该软件的直接CAD接口适用于所有重要的CAD格式，不会导致公差问题和精度损失。