三坐标测量机热特性分析及改善对策
QCHAO · 2009-08-27 11:48 · 16840 次点击
**三坐标测量机热特性分析及改善对策(一)**
三坐标测量机的结构材料对其测量精度、性能有很大影响,随着各种新型材料的研究、开发和应用,三坐标测量机的结构材料也越来越多,性能也越来越好。常见的结构材料主要有以下一些。
一、铸铁
铸铁是应用较为普遍的一种材料,主要用于底座、滑动与滚动导轨、立柱、支架、床身等。它的优点是变形小、耐磨性好、易于加工、成本较低、线膨胀系数与多数被测件(钢件)接近,是早期三坐标测量机广泛使用的材料。至今在有些测量机上仍主要用铸铁材料。但铸铁也有缺点:易受腐蚀,耐磨性低于花岗石,强度不高。目前铸铁主要用在划线机等测量机上。现在越来越多地为其它材料(如钢板焊件、花岗石)代替。但也有些公司,如瑞士的SIP公司认为铸铁是较为理想的基座材料,它的线膨胀系数与钢接近,在整个机器结构中只采用铁金属材料可避免复杂变形;铸件可经过较长时间的自然时效,有利于保持长期稳定性。
二、钢
钢主要用于外壳、支架等结构,有的测量机底座也采用钢。一般采用低碳钢,而且必须要进行热处理。钢的优点是刚性和强度好。它的缺点是容易变形,这是因为钢在加工之后,内部的残余应力释放导致变形。
钢材料的又一优点是可用焊接件。在80年代初期焊接件成功地应用于测量机及机器人。与铸铁件相比较,焊接件有以下地优点。
1、焊接构件经过充分地人工时效后可获得较高的稳定性。
2、能获得较高刚度,设计的灵活性比铸件要好,钢构件比铸铁轻。更为突出的是,在许可条件下,可以焊接出空腔甚至多腔结构的封闭型高强度薄壳零件。在这方面,铸件是难以达到的。
3、焊接件的尺寸可以得到很好的控制。成批生产条件下,靠夹具保证焊接件的尺寸;在单件或小批量生产时则靠工人的技术掌握。目前可以将误差控制在±1mm以内,因此在外形设计和加工余量上都可以得到控制。
当然,焊接件质量的优劣在很大程度上依赖于配套设备的性能。如专用的夹具、弯板以及自动焊接设备等。目前,采用这种构件的厂家有中国航空精密研究所等,其产品的代号为SZC-1065、SZC-654及IOTA。国外也有许多制造商将焊接结构应用到三坐标测量机中,如意大利DEA公司的BETA,DELTA,LAMBDA。