三坐标测量机的环境设置

时间:2020-03-25    来源:Mitutoyo三丰量仪量具    编辑:Anduin
春回大地,我们虽然已感受到了天气回暖的春意,但惊蛰时节乍暖还寒,平时还需关注气温变化,保持健康的身体。与我们身处的“善变”的温度环境不同,三坐标测量机通常需要设置在一定的温度环境。今天我们就聊一聊测量室的温度设置。

CMM设置环境里的温度

问及到标准的测量室温度,如果只回答说为”20℃±2℃”,是不全面的。温度环境实际上不单只有温度范围这一个项目,还包括温度变化量和温度梯度变化量这两个参数,如下图:

三坐标测量机的环境设置


01温度范围

首先,不探究三坐标测量机是否追加了温度补偿装置*,以及在不同温度情况下使用测量设备产生的精度变化。单从20℃±2℃这个温度范围来说,也会让操作者产生一种是不是就在使用过程中测量室空调调整到这个温度,那测量过程就是在标准环境下进行的测量,得到的数据就是标准温度下测量出来的数据这样的想法。

从用户的角度来说,上述的解读无疑是一种最简单就能控制实验室环境的方法。但是从实际操作上来说,这种方法是不可取的。


02温度变化量

温度变化量分为每小时温度变化量以及24小时内的温度变化量两种参数。
这种温度参数会影响在不同时间内设备本体的温度。这种参数不仅对设备本体的测量精度会有影响,当在极端温度变化的时候,甚至会对设备的使用造成影响,为了不产生温度变化,最好的方法是使测量室恒温。这里的恒温,不单单是指工作的8小时,而应该是24小时的恒温。


03温度梯度变化量

温度的梯度变化量是另一个对于测量精度产生影响的参数,若是超过温度的梯度变化量则会造成测量设备本体温度分布不平均,会导致影响测量偏差随测量长度变化产生偏差。对应这种温度梯度变化量一般的解决方案是不让空调直吹测量设备,因为空调风对机器的吹风角度不同,会导致设备各部位的温度不一致,同时在设置设备时,设备顶端距离屋顶应该留有100mm以上的通风空间。

±2℃的温度变化在测量过程中略显苛刻,大多测量设备厂家会采用一些办法进行温度补偿。三丰三坐标测量机通过搭载的温度补偿系统可实现在“16℃~26℃”温度条件下的精度保证。

三坐标测量机的环境设置

*温度补偿系统

温度补偿系统是通过使用永久安装在光栅尺上的温度传感器以及搭载在工件上的温度传感器,同时监测光栅尺和工件的温度,在输出测量结果到控制器之前,通过计算工件材料膨胀系数以及CMM光栅尺的热膨胀系数,将测量结果修正到在20ºC 时的测量值。
这比起只对光栅尺进行温度补偿的方案来说,采用同时对光栅尺和工件进行温度补偿的系统,精度则更容易得到保证。


三坐标测量机的环境设置

温度补偿系统示意图


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