測量Tips丨三坐標(biāo)測量機(jī)的環(huán)境設(shè)置

發(fā)布時(shí)間：2020.03.12 閱讀量：2894

春回大地，我們雖然已感受到了天氣回暖的春意，但驚蟄時(shí)節(jié)乍暖還寒，平時(shí)還需關(guān)注氣溫變化，保持健康的身體。

與我們身處的“善變”的溫度環(huán)境不同，三坐標(biāo)測量機(jī)通常需要設(shè)置在一定的溫度環(huán)境。今天我們就聊一聊測量室的溫度設(shè)置。

CMM設(shè)置環(huán)境里的溫度

問及到標(biāo)準(zhǔn)的測量室溫度，如果只回答說為”20℃±2℃”，是不全面的。溫度環(huán)境實(shí)際上不單只有溫度范圍這一個(gè)項(xiàng)目，還包括溫度變化量和溫度梯度變化量這兩個(gè)參數(shù)，如下圖：

01 溫度范圍

首先，不探究三坐標(biāo)測量機(jī)是否追加了溫度補(bǔ)償裝置*，以及在不同溫度情況下使用測量設(shè)備產(chǎn)生的精度變化。單從20℃±2℃這個(gè)溫度范圍來說，也會(huì)讓操作者產(chǎn)生一種是不是就在使用過程中測量室空調(diào)調(diào)整到這個(gè)溫度，那測量過程就是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行的測量，得到的數(shù)據(jù)就是標(biāo)準(zhǔn)溫度下測量出來的數(shù)據(jù)這樣的想法。

從用戶的角度來說，上述的解讀無疑是一種最簡單就能控制實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的方法。但是從實(shí)際操作上來說，這種方法是不可取的。

02 溫度變化量

溫度變化量分為每小時(shí)溫度變化量以及24小時(shí)內(nèi)的溫度變化量兩種參數(shù)。
這種溫度參數(shù)會(huì)影響在不同時(shí)間內(nèi)設(shè)備本體的溫度。這種參數(shù)不僅對設(shè)備本體的測量精度會(huì)有影響，當(dāng)在極端溫度變化的時(shí)候，甚至?xí)υO(shè)備的使用造成影響，為了不產(chǎn)生溫度變化，最好的方法是使測量室恒溫。

這里的恒溫，不單單是指工作的8小時(shí)，而應(yīng)該是24小時(shí)的恒溫。

03 溫度梯度變化量

溫度的梯度變化量是另一個(gè)對于測量精度產(chǎn)生影響的參數(shù)，若是超過溫度的梯度變化量則會(huì)造成測量設(shè)備本體溫度分布不平均，會(huì)導(dǎo)致影響測量偏差隨測量長度變化產(chǎn)生偏差。
對應(yīng)這種溫度梯度變化量一般的解決方案是不讓空調(diào)直吹測量設(shè)備，因?yàn)榭照{(diào)風(fēng)對機(jī)器的吹風(fēng)角度不同，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備各部位的溫度不一致，同時(shí)在設(shè)置設(shè)備時(shí)，設(shè)備頂端距離屋頂應(yīng)該留有100mm以上的通風(fēng)空間。

±2℃的溫度變化在測量過程中略顯苛刻，大多測量設(shè)備廠家會(huì)采用一些辦法進(jìn)行溫度補(bǔ)償。三豐三坐標(biāo)測量機(jī)通過搭載的溫度補(bǔ)償系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在“16℃~26℃”溫度條件下的精度保證。

*溫度補(bǔ)償系統(tǒng)

溫度補(bǔ)償系統(tǒng)是通過使用永久安裝在光柵尺上的溫度傳感器以及搭載在工件上的溫度傳感器，同時(shí)監(jiān)測光柵尺和工件的溫度，在輸出測量結(jié)果到控制器之前，通過計(jì)算工件材料膨脹系數(shù)以及CMM光柵尺的熱膨脹系數(shù)，將測量結(jié)果修正到在20oC 時(shí)的測量值。

這比起只對光柵尺進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆桨竵碚f，采用同時(shí)對光柵尺和工件進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)，精度則更容易得到保證。