三坐標測量機對使用環境要求和設置

三坐標測量機對使用環境要求

振動要求

振動是我們日常工作中最不易被發現的影響測量設備精度的參數，振動多產生于大型的加工設備（沖壓設備等），或者是力學檢測設備（拉力機等）。三豐三坐標要求的標準設置環境下規定振動度為：頻率在10Hz以下的最大振幅：2μm。10~50Hz內振動加速度：4*10^-3μmM/s^2。

盡量遠離振動源是選擇實驗室的關鍵要素之一，若現場無法找到符合規定的安裝場所，可通過在實驗室挖掘防震溝，或者通過在設備上追加空氣防震墊來實現降低振動對設備的影響。當然，對于更高精度的測量設備，如LEGEX，STARTO，HYPER，ULTRA來說，設置場所的環境要求是更加嚴格。如果您需要更多了解，可以參考三豐公司的關于環境設置的建議。

除了溫度，振動這兩個影響測量精度的參數以外，設置場所的濕度、灰塵也會對測量設備的使用壽命有所影響。

濕度要求

就濕度來說，若濕度過大，則會導致測量設備，金屬部件生銹，導致運動不暢，加速導軌，絲杠，馬達的負擔，加快部件的老化。但是濕度過低的情況會使得測量室內灰塵增加，可能導致測量設備各通風位置遭灰塵堵塞，影響散熱狀態，使得馬達，電路基板散熱不良，從而加速以上部品的老化速度。

綜上，濕度過高或者過低都會影響測量設備的壽命。建議實驗室內保持在55%-65%是最好的濕度狀態。

電磁環境

實驗室內的電磁環境也應格外注意，因為目前大部分測量設備的信號均是以電子信號傳輸，若電磁環境異常的狀態會導致信號傳輸異常，進而影響測量設備的精度甚至會導致硬件發生故障。

光照因素

陽光是實驗室一個容易被忽視的要素，但是它確實也能帶來一些對測量不好的影響。首先從太陽照射的角度來看，若陽光照射在光學設備，影像設備上則會導致陽光影響測量的影像產生偏差，進而使測量精度發生異常。對非光學設備照射時，又會對設備的本身溫度產生影響，造成局部地區溫度與整體溫度偏差的情況，這種情況同樣會對測量精度產生影響，所以控制陽光的照射也是實驗室應該注意的事項。

三坐標測量機的環境設置

CMM設置環境里的溫度

問及到標準的測量室溫度，如果只回答說為”20℃±2℃”，是不全面的。溫度環境實際上不單只有溫度范圍這一個項目，還包括溫度變化量和溫度梯度變化量這兩個參數，如下圖：

01溫度范圍

首先，不探究三坐標測量機是否追加了溫度補償裝置*，以及在不同溫度情況下使用測量設備產生的精度變化。單從20℃±2℃這個溫度范圍來說，也會讓操作者產生一種是不是就在使用過程中測量室空調調整到這個溫度，那測量過程就是在標準環境下進行的測量，得到的數據就是標準溫度下測量出來的數據這樣的想法。

從用戶的角度來說，上述的解讀無疑是一種最簡單就能控制實驗室環境的方法。但是從實際操作上來說，這種方法是不可取的。

02溫度變化量

溫度變化量分為每小時溫度變化量以及24小時內的溫度變化量兩種參數。

這種溫度參數會影響在不同時間內設備本體的溫度。這種參數不僅對設備本體的測量精度會有影響，當在極端溫度變化的時候，甚至會對設備的使用造成影響，為了不產生溫度變化，最好的方法是使測量室恒溫。這里的恒溫，不單單是指工作的8小時，而應該是24小時的恒溫。

03溫度梯度變化量

溫度的梯度變化量是另一個對于測量精度產生影響的參數，若是超過溫度的梯度變化量則會造成測量設備本體溫度分布不平均，會導致影響測量偏差隨測量長度變化產生偏差。對應這種溫度梯度變化量一般的解決方案是不讓空調直吹測量設備，因為空調風對機器的吹風角度不同，會導致設備各部位的溫度不一致，同時在設置設備時，設備頂端距離屋頂應該留有100mm以上的通風空間。

±2℃的溫度變化在測量過程中略顯苛刻，大多測量設備廠家會采用一些辦法進行溫度補償。三豐三坐標測量機通過搭載的溫度補償系統可實現在“16℃~26℃”溫度條件下的精度保證。

*溫度補償系統

溫度補償系統是通過使用永久安裝在光柵尺上的溫度傳感器以及搭載在工件上的溫度傳感器，同時監測光柵尺和工件的溫度，在輸出測量結果到控制器之前，通過計算工件材料膨脹系數以及CMM光柵尺的熱膨脹系數，將測量結果修正到在20oC 時的測量值。

這比起只對光柵尺進行溫度補償的方案來說，采用同時對光柵尺和工件進行溫度補償的系統，精度則更容易得到保證。

溫度補償系統示意圖