三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)材料

Robin-yu

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)材料對(duì)其測(cè)量精度,、性能有很大影響，隨著各種新型材料的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)材料也越來(lái)越多,，性能也越來(lái)越好,。常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)材料主要有以下一些,。
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3 z; b6 f  J# Y, w. P" u& d8 q一,、　　鑄鐵
鑄鐵是應(yīng)用較為普遍的一種材料,，主要用于底座,、滑動(dòng)與滾動(dòng)導(dǎo)軌、立柱,、支架,、床身等。它的優(yōu)點(diǎn)是變形小,、耐磨性好,、易于加工、成本較低,、線膨脹系數(shù)與多數(shù)被測(cè)件（鋼件）接近,，是早期三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)廣泛使用的材料。至今在有些測(cè)量機(jī)上仍主要用鑄鐵材料,。但鑄鐵也有缺點(diǎn)：易受腐蝕,，耐磨性低于花崗石，強(qiáng)度不高,。目前鑄鐵主要用在劃線機(jī)等測(cè)量機(jī)上�,，F(xiàn)在越來(lái)越多地為其它材料（如鋼板焊件、花崗石）代替,。但也有些公司,，如瑞士的SIP公司認(rèn)為鑄鐵是較為理想的基座材料，它的線膨脹系數(shù)與鋼接近,，在整個(gè)機(jī)器結(jié)構(gòu)中只采用鐵金屬材料可避免復(fù)雜變形,；鑄件可經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的自然時(shí)效,，有利于保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
二,、　　鋼
; O, U- I: V; l2 c鋼主要用于外殼,、支架等結(jié)構(gòu)，有的測(cè)量機(jī)底座也采用鋼,。一般采用低碳鋼,，而且必須要進(jìn)行熱處理。鋼的優(yōu)點(diǎn)是剛性和強(qiáng)度好,。它的缺點(diǎn)是容易變形,，這是因?yàn)殇撛诩庸ぶ�后，�?nèi)部的殘余應(yīng)力釋放導(dǎo)致變形,。
鋼材料的又一優(yōu)點(diǎn)是可用焊接件,。在80年代初期焊接件成功地應(yīng)用于測(cè)量機(jī)及機(jī)器人。與鑄鐵件相比較,，焊接件有以下優(yōu)點(diǎn)：
1,、焊接構(gòu)件經(jīng)過(guò)充分地人工時(shí)效后可獲得較高的穩(wěn)定性。
2,、能獲得較高剛度,，設(shè)計(jì)的靈活性比鑄件要好，鋼構(gòu)件比鑄鐵輕,。更為突出的是,，在許可條件下，可以焊接出空腔甚至多腔結(jié)構(gòu)的封閉型高強(qiáng)度薄殼零件,。在這方面,，鑄件是難以達(dá)到的。
6 {: x! q6 g  H2 J3,、焊接件的尺寸可以得到很好的控制,。成批生產(chǎn)條件下，靠夾具保證焊接件的尺寸,；在單件或小批量生產(chǎn)時(shí)則靠工人的技術(shù)掌握,。目前可以將誤差控制在±1mm以內(nèi)，因此在外形設(shè)計(jì)和加工余量上都可以得到控制,。
當(dāng)然,，焊接件質(zhì)量的優(yōu)劣在很大程度上依賴于配套設(shè)備的性能。如專用的夾具,、彎板以及自動(dòng)焊接設(shè)備等,。目前，采用這種構(gòu)件的廠家有中國(guó)航空精密研究所等,，其產(chǎn)品的代號(hào)為SZC-1065,、SZC-654及IOTA,。國(guó)外也有許多制造商將焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用到三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中，如意大利DEA公司的BETA,，DELTA,，LAMBDA。
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2 _' y; J  A. ~5 Q( @9 M三,、　　花崗石
花崗石比鋼輕,，比鋁重，是目前應(yīng)用較為普遍的一種材料,�,；◢弾r的主要優(yōu)點(diǎn)是變形小、穩(wěn)定性好,、不生銹,，易于作平面加工，易于達(dá)到比鑄鐵更高的平面度,，適合制作高精度的平臺(tái)與導(dǎo)軌,。目前許多三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采用這種材料。如Leitz和Zeiss三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),，大部分采用花崗石材料,。國(guó)內(nèi)具有代表性的有青島前哨公司的ZC系列全花崗石固定橋式高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。它的基座,、工作臺(tái),、橋框,、各軸導(dǎo)軌,、Z軸等全用花崗巖制造�,；◢徥�可用于作工作臺(tái),、角尺、立柱,、橫梁,、導(dǎo)軌、支架,、殼體等,。由于花崗石的熱膨脹系數(shù)小，很適合與氣浮導(dǎo)軌配合,。
, p* \* T6 D& e, ]: y* z) H花崗石也存在不少缺點(diǎn),，主要是：雖然可以用粘貼的方法制成空心結(jié)構(gòu)，但較麻煩,；實(shí)心結(jié)構(gòu)質(zhì)量大,，不易加工,，特別是螺釘孔和光孔難以加工，不能將磁力表架吸附到其上,，造價(jià)高于鑄鐵,；花崗石材質(zhì)較脆，粗加工時(shí)容易崩邊,；遇水會(huì)產(chǎn)生微量變形,。使用中應(yīng)注意防水防潮，禁止用混水的清洗劑擦拭花崗石表面,，也應(yīng)防止靜壓氣體中的水分對(duì)導(dǎo)軌的影響,。
2 i& Y6 ?% c9 V, d( a- w6 r( L四、　　陶瓷
" c* ]4 S' H. H( R9 A  ?- u5 A  y( j陶瓷是近年來(lái)發(fā)展很快的材料,。它是將陶瓷材料壓制成形后燒結(jié),，再研磨而得。它的特點(diǎn)是多孔,、質(zhì)量輕（密度約為3g/cm3 ）,、強(qiáng)度高、易加工,、耐磨性好,、不生銹，適于作Y軸和Z軸導(dǎo)軌,。陶瓷的缺點(diǎn)是制作設(shè)備造價(jià)高,、工藝要求也較高，而且毛胚制造復(fù)雜,，所以使用這種材料的測(cè)量機(jī)不多,。目前德國(guó)Zeiss公司、英國(guó)LK公司,、日本東京精密公司的一些三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采用陶瓷材料,。
五、　　鋁
% }# G; j3 X' \0 L* y, D三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要是使用高強(qiáng)度鋁合金,。這是近幾年發(fā)展最快的新型材料,。鋁材料的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、強(qiáng)度高,、變形小,、導(dǎo)熱性能好，并且能進(jìn)行焊接,，適合作測(cè)量機(jī)上的許多部件,。應(yīng)用高強(qiáng)度鋁合金是目前的主要趨勢(shì)。
近年來(lái)，各國(guó)不斷推出新型材料應(yīng)用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),。美國(guó)推出的6000號(hào)鋁合金,，各項(xiàng)性能都較好。這種材料的最大特點(diǎn)是不易變形,，是理想的導(dǎo)軌材料,。目前美國(guó)Brown&Sharp和德國(guó)Zeiss采用了這種材料，因此橋框質(zhì)量減小,，變形也減小,，適用于快速測(cè)量。在德國(guó)Zeiss的產(chǎn)品UMC850中,，軸和軸的導(dǎo)軌采用了最新研制的合金材料CARAT（帶陶瓷涂層的抗時(shí)效鋁合金）,，由于其導(dǎo)熱系數(shù)大、溫度梯度小,，所以不易產(chǎn)生復(fù)雜熱變形,。為減小其伸縮變形，在測(cè)量機(jī)外部加隔溫罩,，而且在導(dǎo)軌的右平板上下兩面裝有若干個(gè)溫度傳感器,，在檢測(cè)出溫度變化后即由計(jì)算機(jī)對(duì)由于線膨脹而產(chǎn)生的熱變形進(jìn)行補(bǔ)償。
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" G5 ]9 }9 S. |& k: A    總之,，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展經(jīng)歷了由金屬到陶瓷,、花崗石，再由這些自然材料發(fā)展到鋁合金的過(guò)程�,，F(xiàn)在,，各種合成材料的研究也在深入進(jìn)行，德國(guó)Zeiss,、英國(guó)LK及Tarus公司均開(kāi)始采用碳素纖維作結(jié)構(gòu)件,。隨著對(duì)精度要求的不斷提高，對(duì)材料性能要求也越來(lái)越高,�,？梢钥闯�,，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的材料向著輕便,、變形小、易加工的方向發(fā)展,。

finleyfeng

路過(guò) 頂一下

yshline

很基本的東西,。也頂一下。

見(jiàn)習(xí)生小王

常見(jiàn)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)材料還是以金屬類為主。

asdcp

還會(huì)有更多新材料用上的