三次元训练课程(基础篇)

三次元測定儀(CMM)課程

基礎篇1課程內容前言硬體架構使用環境測定感測器(Sensor)量測前準備工作座標系建立總結2前言長度定義儀器種類適當選用儀器何謂三次元測定儀

(CMM,CoordinateMeasuringMachine)CMM的優點CMM精度3長度定義1791年

沿子午線由北極經巴黎至赤道之長度的一千萬分之一1889年

鑄造白金米尺為標準原器1960年

成立國際標準組織

(ISO,InternationalOrganizationforStandardization)1960年

以氪原子

(Kr86)波長作為標準1983年

在國際度量衡大會定義公尺為光在

299,792,458分之

1秒內於真空中所走過的距離

4儀器種類5何謂三次元測定儀由測定感測器(Sensor)在互相垂直的X,Y,Z三個軸向上作軸向運動,依據各軸的移動量及感測器所得信號,在計算機上運算轉換取得量測資料的儀器.

6CMM的優點提高測定效率解決傳統測定之難題提高複雜測定物之測定精確度及信賴度測定數據處理自動化自動化效果7CMM精度精密度(Precision)

系統誤差大小的反應,抽樣量測分散之程度準確度(Accuracy)

實際量測值與真值間的一致性程度圖例(一)

通常量具均需經過調整校正才能確定其準確度,儀器的精度乃精密度與準確度之綜合8圖例(一)9硬體架構依CMM機型構造分類依CMM操作方法分類導引方式光學尺(LinearScales)馬達驅動方式各軸材質旋轉式測定臺10依CMM機型構造分類旋臂式橋式(Bridge-type)

支架式

落地形基座形旋臂移動型橫式旋臂11旋臂式12橋式(Bridge-type)

13支架式

14落地形15基座形16旋臂移動型17橫式旋臂18依CMM操作方法分類手動型

C.N.C自動型19導引方式滾動軸承導引空壓軸承導引大部分三次元測定機採用此方式

滾珠或滾動導引20滾動軸承導引21空壓軸承導引22滾珠或滾動導引23光學尺(LinearScales)線性編碼器(linear-encorder)

有穿透式及反射式兩種

波紋式編碼器感應式編碼器24線性編碼器(linear-encorder)25馬達驅動方式滾珠螺紋式齒條及小齒輪式半螺帽式鏈條或皮帶式曲軸及滾子式26各軸材質目前所使用之材質大致花崗岩

,陶瓷

,鋁合金花崗岩或陶瓷材料對於CMM來說是更好的材料，因為它們的溫度變化穩定性相當好；另外，考慮到鋁的熱膨脹系數將近是花崗岩的4倍，花崗岩有更好的防震功能，更能提供高質量的表面以供空氣軸承平滑運行

27使用環境溫度:

為有效充分應用三次元測定機的性能,必須事先提供

20℃±1℃之環境.濕度:最好濕度保持在65%以下最為適宜.振動:

10Hz以下振動:振幅2μmp-p以下.10~50Hz振動:加速度0.4G以下空壓源品質噪音,強電場或強磁場,灰塵,日光垂直照射或空調設備之直吹28測定感測器(Sensor)要充分發揮三次元測定機的真正價值以及考慮測定效率,審慎選擇適當的測定感測器是非常重要的.接觸式感測器非接觸式感測器多功能感測器(Multisensor)

結合非接觸式與接觸式感測器一起使用29接觸式感測器大多數CMM製造商的測頭系統都選用Renishaw公司的產品TP20PH10測針30TP2031PH1032非接觸式感測器影像分析(CCD)雷射(Laser)33多功能感測器(Multisensor)單一程序內可同時使用接觸與非接觸式感測器,座標自動轉換,增加CMM的使用彈性34量測前準備工作CMM使用注意事項量測工件的準備製具的準備,工件定位方式尺寸圖的檢討與溝通量測資料取得之準備35座標系建立光學尺座標系(CMM本體)機械座標系(原點球