三次元測量儀材料的選購

   三次元測量儀同其他精密測量儀器一樣，其使用的材料并沒有的優(yōu)劣之分。只有充分了解三次元測量儀的使用環(huán)境、測量效率要求和各種材料的物理特性，結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和測量機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，方能科學(xué)地進(jìn)行材料的選擇并將材料的物理特性充分發(fā)揮出來以滿足測量的要求。

一、與測量機(jī)材料選擇相關(guān)的參數(shù)：

1. 溫度特性：

   三次元測量儀做為一種高精度的計(jì)量設(shè)備，為保持其持續(xù)的高精度，需要針對(duì)安裝環(huán)境的溫度變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)或補(bǔ)償，這其中，構(gòu)成測量機(jī)各主要部件材料的溫度特性就成為一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。

   對(duì)于通用型三次元測量儀，機(jī)器需要在相對(duì)寬松的溫度條件下保持較高的精度（基本要求在正負(fù)2度，但很多機(jī)器可以工作在更寬的溫度環(huán)境中）。這種情況下，往往溫度的變化和不均勻性帶來的影響（通過局部和累積變形）遠(yuǎn)大于材料均勻膨脹所帶來的影響。材料熱膨脹系數(shù)帶來的簡單膨脹可以被溫度補(bǔ)償技術(shù)很有效地補(bǔ)償?shù)?，但局部和累積的材料變形的補(bǔ)償是非常困難并難以補(bǔ)償?shù)摹Ｒ虼藢?duì)通用型測量機(jī)，在確保膨脹系數(shù)/熱導(dǎo)比的前提下，應(yīng)當(dāng)更側(cè)重于材料的熱導(dǎo)率，加之后面我們要討論到的運(yùn)行特性和工藝特性，鋁合金是目前業(yè)界所能經(jīng)濟(jì)使用的的材料。

   對(duì)于通用型三次元測量儀，在用戶利益zui大化的設(shè)計(jì)思路指導(dǎo)下，機(jī)器需要在保證較高精度的同時(shí)追求更率。因此在材料的選擇上應(yīng)當(dāng)在較高剛性/密度比的前提下，更多地側(cè)重于材料的輕密度，并通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來減小運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量。在這種情況下，鋁合金的優(yōu)勢又更明顯地體現(xiàn)出來。這也是為什么同樣精度的機(jī)器，一些公司的機(jī)器可以更率運(yùn)行，另一些公司卻只能緩慢測量。效率低意味著要投入更多的資金購買測量設(shè)備并付出更多的人工和更長的資源占用時(shí)間。

3. 材料的制造工藝性和彈性：

   隨著三坐標(biāo)測量儀的需求量的日益擴(kuò)大，要求測量機(jī)的制造和生產(chǎn)從原來的單件生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化為更具效率的批量生產(chǎn)，從而產(chǎn)品的品質(zhì)更加穩(wěn)定、制造效率更高，從而為客戶提供具有更好性價(jià)比的測量產(chǎn)品。在這種背景下，測量機(jī)主要部件材料的制造工藝性成為測量機(jī)廠商需要重點(diǎn)考慮的指標(biāo)。

鋁合金是通用型測量機(jī)的材料：

   一般來說，除非部分核心設(shè)計(jì)或制造技術(shù)無法突破或缺乏加工手段（在合理成本下），否則測量機(jī)的設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)在綜合平衡其他材料特性后選用制造工藝性更好的材料。

   鋁合金是一種很好的綜合性能材料并且具有非常好的制造工藝性，是通用性測量機(jī)的材料。但一些實(shí)力比較弱或者技術(shù)相對(duì)落后的測量機(jī)廠商并沒有掌握大尺寸鋁合金橫梁的材料成型與高精度加工技術(shù)，從而不得不放棄采用鋁合金材料或只能局部使用。實(shí)際上，因?yàn)闇y量機(jī)使用鋁合金材料具有顯著優(yōu)點(diǎn)，有許多聲稱使用其他材料的廠商實(shí)際上還是在自身技術(shù)能力所及的地方使用鋁合金，如：Z軸，滑架，左右腿等（這些零件的制造加工技術(shù)比起橫梁來相對(duì)容易）；技術(shù)落后的廠商甚至連鋁合金Z軸的制造技術(shù)都無法突破。

二、如何選擇適合的三次元測量儀材料：

   在以上綜合分析測量機(jī)上主要采用的材料（鋁合金、陶瓷、花崗石、鋼）在溫度特性、動(dòng)態(tài)特性以及工藝特性的方面的相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到測量機(jī)當(dāng)今制造業(yè)中的使用特點(diǎn)、使用環(huán)境、精度以及效率要求，我們不難看出：

1. 通用型和車間型測量機(jī)：

   此類測量機(jī)在保證較高精度的情況下，對(duì)測量的效率也有較高的要求，其所在的工作環(huán)境一般。綜合而言，鋁合金是設(shè)計(jì)此類測量機(jī)非常理想的材料。

具體說明如下：

   1.1在環(huán)境溫度變化的情況下，由于外界溫度變化較大，在兼顧膨脹系數(shù)/熱導(dǎo)比的情況下，需要采用熱導(dǎo)率更好的材料, 在這方面，鋁合金是*的材料。

   1.2在確保材料的剛性/密度比的同時(shí)，鋁合金密度小，在保證精度的情況下有助于提高測量機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，從而提高測量效率。尤其是鋁合金材料配以高精密三角梁的設(shè)計(jì)，充分挖掘了鋁合金這種理想材料的優(yōu)良特性，是三坐標(biāo)測量儀設(shè)計(jì)的經(jīng)典杰作。

   1.3 鋁合金材料易于實(shí)現(xiàn)材料的一致性，如croma即為全鋁框架，這樣的好處是溫度變化時(shí)，各部分的變形一致，容易補(bǔ)償。否則，如果機(jī)器的橫梁、滑架和Z軸采用不同的材料，則溫度變化時(shí)的膨脹量不同，導(dǎo)致機(jī)器膨脹變形扭曲，這種變形是非線性的，難以通過溫度補(bǔ)償解決。

   東莞市特斯特檢測儀器有限公司專業(yè)生產(chǎn)與銷售三次元測量儀，不僅具有國內(nèi)外的技術(shù)水平，更有良好的售后服務(wù)和的解決方案。：。