坐標測量機（CMM）

   坐標測量機（Coordinate Measuring Machine）又叫做三坐標測量機，是一種檢測工件尺寸誤差、形位誤差以及復(fù)雜輪廓形狀的自動化制造系統(tǒng)的基本測量設(shè)備。它可以單獨使用或集成到FMS中，與FMS的加工過程緊密耦聯(lián)。測量機能夠按事先編制的程序（或來自CAD/CAM系統(tǒng)）實現(xiàn)自動測量，效率比人工高數(shù)十倍，而且可測量具有復(fù)雜曲面零件的形狀精度。測量結(jié)束，還可以通過檢驗與檢測系統(tǒng)送至機床的控制器，修正數(shù)控程序中的有關(guān)參數(shù)，補償機床的加工誤差，確保系統(tǒng)具有較高的加工精度。 

    （1）坐標測量機結(jié)構(gòu)特點   CMM和數(shù)控機床一樣，其結(jié)構(gòu)布局有立式和臥式兩類，立式CMM有時是龍門式結(jié)構(gòu)，臥式CMM有時是懸臂結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)形式的CMM都有不同的尺寸規(guī)格，從小型臺式到大型落地式。下圖是一懸臂式CMM，由安放工件的工作臺、立柱、三維測量頭、位置伺服驅(qū)動系統(tǒng)、計算機控制裝置等組成。CMM的工作臺、導(dǎo)軌、橫梁多用高質(zhì)量的花崗巖組成�；◢弾r的熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性好，強度、剛度和表面性能高，結(jié)構(gòu)完整性好，校準周期長（兩次校準的日期間隔）。CMM的安裝地基采用實心鋼筋混凝土，要求抗振性能好。許多CMM能自動保持水平，采用抗振氣壓系統(tǒng)，有效地減少機械振動和沖擊。因此在一般情況下，CMM要求控制周圍環(huán)境，它的測量精度及可靠性與周圍環(huán)境的穩(wěn)定性有關(guān)，CMM必須安裝在恒溫環(huán)境中，防止敞露的表面和關(guān)鍵部件受污染。隨著溫度、濕度變化自動補償及防止污染等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，CMM的性能已能適應(yīng)車間工作環(huán)境。 

圖 懸臂式坐標測量機

   CMM測量頭的精度非常高，其形式也有很多種，以適應(yīng)測量工作的需要。有些測量頭是接觸式的，測量頭觸針連接在開關(guān)上，當(dāng)觸針偏轉(zhuǎn)時，開關(guān)閉合，有電流通過。CMM控制系統(tǒng)中有軟件連續(xù)掃描測量頭的輸入，當(dāng)檢測出開關(guān)閉合時，系統(tǒng)采集CMM各坐標軸位置寄存器的當(dāng)前值。測量精度與開關(guān)的可重復(fù)性、位置寄存器中的數(shù)值精確度和采集位置寄存器數(shù)值的速度有關(guān)。有些測量頭能自動重新校準，有一種電動測量頭可以連續(xù)測量復(fù)雜的形狀，如工件內(nèi)部型腔表面。 

    （2）坐標測量機的工作原理   CMM和數(shù)控機床一樣，其工作過程由事先編制好的程序控制，各坐標軸的運動也和數(shù)控機床一樣，由數(shù)控裝置發(fā)出移動脈沖，經(jīng)位置伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動移動部件運動，位置檢測裝置（旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、角度編碼器、光柵尺、磁柵尺等）檢測移動部件實際位置。當(dāng)測量頭接觸工件測量表面時產(chǎn)生信號，讀取各坐標軸位置寄存值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后得出測量結(jié)果。CMM將測量結(jié)果與事先輸入的制造允差進行比較，并把信號回送到FMS單元計算機或CMM計算機。CMM計算機通常與FMS單元計算機聯(lián)網(wǎng)，上載和下載測量數(shù)據(jù)和CMM零件測量程序。