三坐標三(sān)次元測量儀(簡稱三坐標(biāo)測量儀或三次元)是一種高精度的幾何尺寸測量設備,通過探測係統(tǒng)(如測頭)與被測物體接觸(chù)或非接觸,獲取物體表麵點的三維坐標值,再通過(guò)軟件計算和分析,實(shí)現(xiàn)對零(líng)件尺寸、形(xíng)狀、位置(zhì)公差等的精確測量。廣泛應用於機械製造、航空航天、汽車、電子、模具等行業的質(zhì)量控製、產品研發和逆向工程等領域。

1. 硬件組成
機械主體(tǐ):
框架結構:常見類(lèi)型包括(kuò)懸臂式、橋式、龍門式、便攜式等,決定設備的測量範圍(wéi)和穩定性。
導軌(guǐ)係統:采用高精度(dù)直線(xiàn)導軌(如氣浮導軌(guǐ)),確保運動平穩、無摩擦。
工作台:用於放置被測工件,多為花崗岩材質,具有高硬度、低膨脹係數的特性。
探測係統(tǒng):
接觸式(shì)測頭:如觸發式測頭(紅(hóng)寶石測(cè)針),通過物理接觸工件表麵獲取坐(zuò)標,精(jīng)度高(可達微米(mǐ)級),適合測量規則表麵。
非接觸式測頭:如光學測頭(激光、影像)、掃描測頭,通過光線或圖(tú)像采集獲取數據,適用於軟質、易變形或複雜曲麵工件。
伺服係統:
由電機、驅動器和反饋裝置(如光柵尺)組成,控製測頭(tóu)在 X、Y、Z 三個坐標軸上的移動,實現精準定位。
數據處理係統:
包(bāo)括計(jì)算機和測量(liàng)軟件(如 PC-DMIS、QUINDOS、CALYPSO 等(děng)),用於數據采集、三維建模、公差分析和報告生成。
2. 工(gōng)作原理
坐標係建立:通過工件坐(zuò)標係(如基準麵(miàn)、基準軸)與機器(qì)坐標係(xì)的匹配,確定測(cè)量基準。
數據采集:測頭按預設路徑(手動或自動)接觸(chù)或掃描工件表麵,獲取離散點的三(sān)維坐標(X, Y, Z)。
幾何要素提取:通過軟件對采集點(diǎn)進行擬合,計算出工件的基本幾何要素(如點、線、麵、圓、圓柱、圓錐等)。
公差評定:將實測數據與設計圖(tú)紙的理論值對比,計算尺寸公差(如直徑、長度)、形狀公差(如平麵度(dù)、圓度)和位置公(gōng)差(如(rú)平行(háng)度、垂直度、同軸度等)。
報告輸出:生成可視化(huà)測量報告,標注超差(chà)項並提供分析建議。