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三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)未來的發(fā)展趨勢(shì)
1.普及高速測(cè)量
質(zhì)量與效率一直是衡量各種機(jī)器性能、生產(chǎn)過程優(yōu)劣的兩項(xiàng)主要指標(biāo)。傳統(tǒng)的概念是為了保證測(cè)量精度，測(cè)量速度不宜過高。隨著生產(chǎn)節(jié)奏不斷加快，用戶在要求測(cè)量機(jī)保證測(cè)量精度的同時(shí)，會(huì)對(duì)CMM的測(cè)量速度提出越來越高的要求：
1.1：測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)及材料的變化，結(jié)構(gòu)優(yōu)化以提高剛性，減輕運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量：使用輕質(zhì)材料來降低運(yùn)動(dòng)慣性，即由普通使用的花崗石等傳統(tǒng)材料轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏扰c楊氏模數(shù)之比低的材料、薄壁空心結(jié)構(gòu)等。鋁、陶瓷、人工合成材料在測(cè)量機(jī)中獲得了越來越多的應(yīng)用。
1.2：高速的動(dòng)態(tài)性能要求提高動(dòng)態(tài)補(bǔ)償能力，動(dòng)態(tài)誤差與測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)規(guī)程有關(guān)。在研究這些特性的基礎(chǔ)上，既可以改進(jìn)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高控制系統(tǒng)性能，又可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償，在實(shí)現(xiàn)高速測(cè)量的同時(shí)保證高精度。
1.3：采用非接觸式測(cè)頭測(cè)量方式，在觸測(cè)情況下，由于工件與測(cè)頭的接觸速度不能太大，這就給測(cè)量速度帶來了很大的限制。掃描測(cè)量方式雖比點(diǎn)位測(cè)量方式效率高得多，但仍受觸測(cè)的限制。采用非接觸測(cè)頭，可避免頻繁加速、減速、碰撞等，大大提高測(cè)量速度。特別從對(duì)可靠性與安全保護(hù)提出更高要求看，非接觸測(cè)頭也有很大的*性。
1.4：脫機(jī)編程技術(shù)成為一種趨勢(shì)，所謂脫機(jī)編程技術(shù)，就是在CAD技術(shù)的輔助下，在不上測(cè)量機(jī)的情況下，在三維圖形的環(huán)境下完成對(duì)測(cè)量程序的編制工作。這樣不但能有效地提高測(cè)量機(jī)的實(shí)際使用效率，也提高了測(cè)量程序的編制效率。脫機(jī)編程技術(shù)的應(yīng)用使我們能*與生產(chǎn)準(zhǔn)備及生產(chǎn)過程同步進(jìn)行測(cè)量的準(zhǔn)備工作，從而更可以節(jié)約寶貴的CMM機(jī)器占用時(shí)間。
2.新材料和新技術(shù)的應(yīng)用
為確?？煽扛咚俚臏y(cè)量功能，國外十分重視研究機(jī)體原材料的選用，最近在傳統(tǒng)的鑄鐵、鑄鋼基礎(chǔ)上，增加了合金、石材、陶瓷等新材料世界上的主要三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)制造廠商，大都采用了重量輕、剛性好、導(dǎo)熱性強(qiáng)的合金材料，來制造測(cè)量機(jī)上的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)部件。鋁合金、陶瓷材料以及各種合成材料在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
3.控制系統(tǒng)的改進(jìn)
在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，測(cè)量的目的越來越不能僅僅局限于成品驗(yàn)收檢驗(yàn)，而是向整個(gè)制造系統(tǒng)提供有關(guān)制造過程的信息，為控制提供依據(jù)。從這一要求出發(fā)，必須要求測(cè)量機(jī)具有開放式控制系統(tǒng)，具有更大的柔性。為此，要盡可能利用發(fā)展迅速的新的電子工業(yè)技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)，設(shè)計(jì)新的高性能/價(jià)格比系統(tǒng)。
4.測(cè)量機(jī)測(cè)頭的發(fā)展
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了機(jī)械本體外，測(cè)頭是測(cè)量機(jī)達(dá)到高精度的關(guān)鍵，也是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的核心。與其他各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)相比，提高測(cè)頭的性能指標(biāo)難度最大。
此外，測(cè)量機(jī)測(cè)頭的另一個(gè)重要趨勢(shì)是，非接觸測(cè)頭將得到廣泛的應(yīng)用。在微電子工業(yè)中有許多二維圖案，如大規(guī)模集成電路等，它們是用接觸測(cè)頭無法測(cè)量的。近年來國外光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)發(fā)展十分迅速。
光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的核心就是非接觸測(cè)量。
與發(fā)展非接觸測(cè)頭的同時(shí)，具有高精度、較大量程、能用于掃描測(cè)量的光學(xué)測(cè)頭，以及能伸入小孔、用于測(cè)量微型零件的專門測(cè)頭也將獲得發(fā)展。不同類型的測(cè)頭同時(shí)使用或交替使用，也是一個(gè)重要發(fā)展方向。
5.軟件技術(shù)的革新
測(cè)量機(jī)的功能主要由軟件決定。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的操作、使用的方便性，也首先取決于軟件，測(cè)量機(jī)每一項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，都必須有相應(yīng)配套的軟件技術(shù)跟上。
為了將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)納入生產(chǎn)線，需要發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)通信、建模、CAD、實(shí)現(xiàn)反向工程的軟件；按樣條函數(shù)、NURBS等進(jìn)行擬合、建模以及各種仿真軟件也在不斷發(fā)展。此外，加快普及使用通用測(cè)量軟件DMIS以方便與CAD/CAM的數(shù)據(jù)交換：同時(shí)完善應(yīng)用于不同類型工件之專用測(cè)量軟件的開發(fā)和使用，最終形成基于同一種平臺(tái)開發(fā)的測(cè)量軟件族也成為軟件革新的一種必然趨勢(shì)。
可以說測(cè)量機(jī)軟件是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中發(fā)展最為迅速的一項(xiàng)技術(shù)。軟件的發(fā)展將使三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)向智能化的方向發(fā)展，它至少將包括能進(jìn)行自動(dòng)編程、按測(cè)量任務(wù)對(duì)測(cè)量機(jī)進(jìn)行優(yōu)化、故障自動(dòng)診斷等方面的內(nèi)容。
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