?三次元測量儀,又稱為三坐標測量機(Coordinate Measuring Machine,CMM),是一種用于精確測量物體三維空間尺寸和形狀的精密測量設備。挑選合適的三次元測量儀測頭,需要綜合考慮測量任務、精度要求、測量環(huán)境等多方面因素,以下是具體的挑選要點:
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按測量任務
接觸式測量任務
單點測量:若只需獲取物體表面離散點的坐標,如測量孔的位置、圓柱的直徑等,觸發(fā)式測頭是較好的選擇。它通過與被測物體接觸觸發(fā)來獲取測量點數(shù)據(jù),操作簡單、成本較低,能滿足大多數(shù)單點測量的精度要求。
連續(xù)掃描測量:對于需要獲取大量連續(xù)數(shù)據(jù)以描繪物體輪廓或曲面的任務,如汽車覆蓋件、葉輪等復雜曲面的測量,掃描測頭更為合適。它可以在物體表面連續(xù)移動并實時采集數(shù)據(jù),能夠快速、精確地獲取物體的三維輪廓信息。
非接觸式測量任務
透明或柔軟物體測量:對于玻璃、橡膠等透明或柔軟的物體,由于接觸式測量可能會對物體表面造成損傷或變形,此時應選擇光學非接觸式測頭,如激光三角測量測頭、白光干涉測頭。它們通過光學原理測量物體表面的反射光或散射光來獲取坐標信息,不會對被測物體產(chǎn)生物理接觸力。
微小零件或特征測量:在測量微小零件或具有微小特征的物體時,如電子芯片、微機械零件等,需要高分辨率和高精度的測量。掃描電子顯微鏡(SEM)測頭或原子力顯微鏡(AFM)測頭能夠滿足這種需求,它們可以在納米尺度上對物體進行測量,提供極其精確的表面形貌信息。
按精度要求
高精度測量:當測量精度要求達到微米甚至納米級別時,如航空航天領域的葉片測量、精密模具的檢測等,應選擇精度高的測頭,如高精度的激光干涉測頭、電容式測頭。這些測頭具有較高的分辨率和較小的測量不確定度,能夠滿足高精度測量的要求。
一般精度測量:對于一般工業(yè)生產(chǎn)中的測量任務,如汽車零部件的批量檢測、機械加工零件的常規(guī)測量等,測量精度要求相對較低,可選擇觸發(fā)式測頭或普通的光學測頭,這些測頭具有較高的性價比,能夠在滿足測量精度要求的同時,降低測量成本。
按測量環(huán)境
惡劣環(huán)境:在高溫、潮濕、粉塵等惡劣環(huán)境下進行測量時,需要選擇具有良好防護性能的測頭。例如,防水防塵等級高的接觸式測頭或具有抗干擾能力的激光測頭,能夠在惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作,保證測量結果的準確性。
潔凈環(huán)境:在實驗室等潔凈環(huán)境中,對測頭的清潔度要求較高。非接觸式的光學測頭由于不會產(chǎn)生磨損和碎屑,更適合在這種環(huán)境下使用。同時,要注意測頭的材料應具有良好的耐腐蝕性和穩(wěn)定性,以避免對測量環(huán)境造成污染。
按被測材料
硬脆材料:對于金屬、陶瓷等硬脆材料的測量,可選擇硬質合金或金剛石材質的接觸式測頭,它們具有較高的硬度和耐磨性,能夠在不損壞測頭的前提下,準確測量硬脆材料的表面特征。
軟質材料:測量塑料、橡膠等軟質材料時,為了避免測頭對材料表面造成壓痕或變形,應選擇接觸力小的測頭,如光學測頭或采用特殊彈性材料制成的接觸式測頭。