多测头坐标测量机（CMM）是什么？

传统上，测量是使用手动工具或光学比较器目测进行的。然而，这些工具需要大量时间并且准确性有限。另一方面，坐标测量机 (CMM)使用坐标处理技术测量零件的高度、宽度和深度。此外，此类机器可以自动测量目标，记录测量数据，并获得 GD&T 测量值。

多测头坐标测量机 (CMM) 要么是使用接触式探针的接触模型，即用于执行测量的球形物体，要么是使用其他方法（例如相机和激光）的非接触模型。一些专为汽车行业设计的型号甚至可以测量尺寸大于 10m的目标。

多测头坐标测量机（CMM）的优势：

多测头坐标测量机（CMM）的优点是可以高精度地测量用其他测量机难以测量的物品。例如，很难用卡尺或千分尺等手动工具从虚拟原点测量特定点（孔等）的三维坐标。此外，使用其他测量机难以使用虚拟点和虚拟线以及几何公差进行测量，但可以使用 3D CMM 机进行测量。

多测头坐标测量机 (CMM) 零件：

大多数 CMM 通常是桥式或龙门式。将附在探头前端的球面接触点应用于载物台上的物体，指定并测量三个维度（X、Y、Z）的坐标值。主要用于汽车零件和各种机械零件等模具的三维测量，原型等三维物体的三维测量，以及与图纸的差异测量。

三坐标测量机 (CMM) 配件：

触控笔/探针尖，端
接触式三坐标测量机的测针通常具有球形直径。探头尖，端通常使用硬质材料 - 红宝石和氧化锆是常见的。
除了球形之外，还可以使用具有锋利尖，端的针型。

花岗岩台
为了实现高精度的测量，三坐标测量机的表面通常是由石头制成的平台。石材面板随着时间的推移形状变化非常小，不易划伤，因此具有可以长期稳定使用的优点。

夹具
使用坐标测量机的更关键的工具之一是用于将测量目标固定到位的夹具。
测量目标固定的原因是在 CMM 操作期间不会移动，因为零件移动会导致错误。通常使用固定板、夹具和磁铁等工具

空气压缩机和干燥机
机械驱动的坐标测量机需要带有干燥器的空气压缩机。可以找到标准桥式或龙门式 CMM。

软件
多测头坐标测量机的软件大致有两种。第，一个是每个测量机制造商独立开发的用于自己的测量机的软件。
二是第，三方开发的软件，可供多家厂商的测量仪器使用。

如何使用坐标测量机 (CMM)：

测量前将测量目标放在计量实验室中至少 5 小时，以使目标调整到室温（通常为 68°F）。这将防止由于热膨胀引起的测量误差和差异。通过手动或使用控制 PC 将探头引导到所需的测量位置来执行测量。CMM 将记录探头位置的 X、Y、Z 坐标。随着点的继续进行，系统软件将计算指定的尺寸，例如直径、长度、角度和其他关键尺寸。

测针校准（探头校准）：

为了准确地开始测量，必须对与物体接触的触针（探针尖，端）进行校准，原因有两个。首先是识别手写笔的球心坐标。二是设置测针球体直径。通过设置直径，可以通过将半径从实际接触点（球体外部）偏移到球体中-心坐标来计算。对于校准，通常使用具有已知球形度的球体，称为参考球体。

使用注意事项：

虽然有些型号可以进行 0.1 μm 量级的测量，但正确使用和管理对测量精度至关重要。验证使用过程中活动部件水平和垂直移动。此外，使用测量标准或类似物体检查指示错误。为了执行准确的测量，在计量实验室中让目标温度调整到室温至关重要。或者，必须设置测量参数以校正任何温差。对于接触式测头，确保测头在测量过程中以恒定速度接触目标是很重要的。

维护和校准：

定期三坐标测量机需要定期维护和检查，以便连续进行高精度测量。尤其是采用滑动部件机械驱动的桥式三坐标测量机，需要定期更换磨损部件、润滑和清洁系统以获得好的性能。

三坐标测量机 (CMM) 操作员培训：

小心处理坐标测量机通常需要高-级操作员技能。通常，CMM 程序员是训练有素的计量专业人员。CMM 编程器不仅需要正确检查，而且如果使用不当，CMM 可能会损坏，从而导致高昂的维修成本。出于这个原因，需要全职检查员，并且大量培训是操作的先决条件。

三坐标测量机 (CMM) 测量：

坐标和对齐
CMM 通常具有在对象中设置的设备坐标系。
设备坐标系由设备定义，例如横向移动的轴的方向为X轴，垂直于台面的方向为Z轴。因此，根据被测物体的方位，可能与物体本身的参考平面或参考线不同。由于将其物理放置在机器坐标上既困难又不准确，因此根据对象的参考平面或参考线设置工作坐标系。这样，将工件的方向与参考坐标的方向对齐称为对齐。

如何设置坐标
设置工作坐标系需要三个信息。
第，一个是作为参考平面的平面，垂直于该平面的方向是 Z 轴。
第，二条线为参考线，一般为X轴，垂直方向为Y轴。直线可以直接从物体上测得，也可以是用虚拟线连接两个不同点（如两个孔）的直线。

第，三点是原点。这个原点是X、Y、Z各坐标值的0点。也可以指定一个特定的点（例如，特定孔的中-心点）作为原点，也可以指定一个虚拟点（交点）两条直线相交的地方。

测量尺寸和 3D 特征
通常，用户会通过软件菜单选择称为“元素”的测量目标，例如平面并开始测量。在接触式坐标测量机的情况下，使触针尖，端与待测物体接触，并获取测量点。通过测量为每个元素指定的zui小测量点数来测量元素。如果测量点的数量进一步增加，通常采用zui小二乘法计算。
除了平面，测量元素还包括线、点、圆、圆柱、圆锥和球体。
通过计算被测元素之间的距离和角度来测量尺寸和 3D 形状。

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