三坐標(biāo)測量機的結(jié)構(gòu)材料對其測量精度、性能有很大影響，隨著各種新型材料的研究喻透、開發(fā)和應(yīng)用，三坐標(biāo)測量機的結(jié)構(gòu)材料也越來越多威跟，性能也越來越好戴砍。常見的結(jié)構(gòu)材料主要有以下一些。 

　　一往茄、鑄鐵 　

　
　　鑄鐵是應(yīng)用較為普遍的一種材料枯邓，主要用于底座、滑動與滾動導(dǎo)軌乘占、立柱掰媚、支架、床身等笔畜。它的優(yōu)點是變形小习棋、耐磨性好、易于加工呐粘、成本較低满俗、線膨脹系數(shù)與多數(shù)被測件（鋼件）接近，是早期三坐標(biāo)測量機廣泛使用的材料作岖。至今在有些測量機上仍主要用鑄鐵材料唆垃。但鑄鐵也有缺點：易受腐蝕，耐磨性低于花崗石痘儡，強度不高辕万。目前鑄鐵主要用在劃線機等測量機上。現(xiàn)在越來越多地為其它材料（如鋼板焊件沉删、花崗石）代替渐尿。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矾瑰，它的線膨脹系數(shù)與鋼接近砖茸，在整個機器結(jié)構(gòu)中只采用鐵金屬材料可避免復(fù)雜變形隘擎；鑄件可經(jīng)過較長時間的自然時效，有利于保持長期穩(wěn)定性渔彰。

 　　
　　二嵌屎、鋼

　　
　　鋼主要用于外殼、支架等結(jié)構(gòu)胯挚，有的測量機底座也采用鋼滴督。一般采用低碳鋼，而且必須要進行熱處理咨桶。鋼的優(yōu)點是剛性和強度好瘫碾。它的缺點是容易變形，這是因為鋼在加工之后椎敞，內(nèi)部的殘余應(yīng)力釋放導(dǎo)致變形奴爷。

　　
　　鋼材料的又一優(yōu)點是可用焊接件。在80年代初期焊接件成功地應(yīng)用于測量機及機器人配籽。與鑄鐵件相比較擂门，焊接件有以下地優(yōu)點。

　　
　　1飞席、焊接構(gòu)件經(jīng)過充分地人工時效后可獲得較高的穩(wěn)定性自畔。

 　　
　　2、能獲得較高剛度村秒，設(shè)計的靈活性比鑄件要好杨匕，鋼構(gòu)件比鑄鐵輕。更為突出的是犀农，在許可條件下惰赋，可以焊接出空腔甚至多腔結(jié)構(gòu)的封閉型高強度薄殼零件。在這方面呵哨，鑄件是難以達到的赁濒。

 　　
　　3、焊接件的尺寸可以得到很好的控制孟害。成批生產(chǎn)條件下流部，靠夾具保證焊接件的尺寸；在單件或小批量生產(chǎn)時則靠工人的技術(shù)掌握纹坐。目前可以將誤差控制在±1mm以內(nèi)，因此在外形設(shè)計和加工余量上都可以得到控制舞丛。

　
　　當(dāng)然耘子，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。如專用的夾具球切、彎板以及自動焊接設(shè)備等谷誓。目前绒障，采用這種構(gòu)件的廠家有中國航空精密研究所等，其產(chǎn)品的代號為SZC-1065蕾崔、SZC-654及IOTA场恬。國外也有許多制造商將焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用到三坐標(biāo)測量機中，如意大利DEA公司的 BETA氧蔼，DELTA吝寒，LAMBDA。

　　三夫蚜、花崗石

　　
　　花崗石比鋼輕办煞，比鋁重，是目前應(yīng)用較為普遍的一種材料功刽『α担花崗巖的主要優(yōu)點是變形小、穩(wěn)定性好显午、不生銹赎丢，易于作平面加工，易于達到比鑄鐵更高的平面度钟助，適合制作高精度的平臺與導(dǎo)軌福压。目前許多三坐標(biāo)測量機采用這種材料。如Leitz和Zeiss三坐標(biāo)測量機绘证，大部分采用花崗石材料隧膏。國內(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)測量機。它的基座嚷那、工作臺胞枕、橋框、各軸導(dǎo)軌魏宽、Z軸等全用花崗巖制造腐泻。花崗石可用于作工作臺队询、角尺派桩、立柱、橫梁蚌斩、導(dǎo)軌铆惑、支架、殼體等送膳。由于花崗石的熱膨脹系數(shù)小员魏，很適合與氣浮導(dǎo)軌配合。 　

　
　　花崗石也存在不少缺點，主要是：雖然可以用粘貼的方法制成空心結(jié)構(gòu)乌换，但較麻煩稿棚；實心結(jié)構(gòu)質(zhì)量大，不易加工取阳，特別是螺釘孔和光孔難以加工采缎，不能將磁力表架吸附到其上，造價高于鑄鐵灌罐；花崗石材質(zhì)較脆敌菩，粗加工時容易崩邊；遇水會產(chǎn)生微量變形添毒。使用中應(yīng)注意防水防潮喷总，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導(dǎo)軌的影響植西。

　　
　　某些產(chǎn)地的花崗石彈性模量（例如泰山青）與鑄鐵相近柳卒，比較如下：

 　　
　　一般灰口鑄鐵：（1.15～1.60）×105·Mpa 　

　
　　泰山青花崗石：1.28×105·Mpa 　

　
　　不同產(chǎn)地的花崗石差異較大，一般的花崗石彈性模量為（0.5～0.6）×105·Mpa宫屠。

　　
　　四列疗、陶瓷 　

　
　　陶瓷是近年來發(fā)展很快的材料。它是將陶瓷材料壓制成形后燒結(jié)浪蹂，再研磨而得抵栈。它的特點是多孔、質(zhì)量輕（密度約為3g/cm3）坤次、強度高古劲、易加工、耐磨性好缰猴、不生銹产艾，適于作Y軸和Z軸導(dǎo)軌。陶瓷的缺點是制作設(shè)備造價高滑绒、工藝要求也較高闷堡，而且毛胚制造復(fù)雜，所以使用這種材料的測量機不多疑故。目前德國Zeiss公司杠览、英國LK公司、日本東京精密公司的一些三坐標(biāo)測量機采用陶瓷材料昵乾。

 　　
　　五牺缰、鋁 　

 
　　三坐標(biāo)測量機主要是使用高強度鋁合金。這是近幾年發(fā)展最快的新型材料歼取。鋁材料的優(yōu)點是質(zhì)量輕醋咒、強度高寂齐、變形小、導(dǎo)熱性能好尺笼，并且能進行焊接，適合作測量機上的許多部件缤纽。應(yīng)用高強度鋁合金是目前的主要趨勢林下。

 　　
　　近年來，各國不斷推出新型材料應(yīng)用于三坐標(biāo)測量機讨绝。美國推出的6000號鋁合金腋芜，各項性能都較好。這種材料的最大特點是不易變形脸学，是理想的導(dǎo)軌材料花炭。目前美國Brown&Sharp和德國Zeiss采用了這種材料，因此橋框質(zhì)量減小躲履，變形也減小见间，適用于快速測量。在德國Zeiss的產(chǎn)品 UMC850中工猜，軸和軸的導(dǎo)軌采用了最新研制的合金材料CARAT（帶陶瓷涂層的抗時效鋁合金）米诉，由于其導(dǎo)熱系數(shù)大、溫度梯度小篷帅，所以不易產(chǎn)生復(fù)雜熱變形史侣。為減小其伸縮變形，在測量機外部加隔溫罩魏身，而且在導(dǎo)軌的右平板上下兩面裝有若干個溫度傳感器惊橱，在檢測出溫度變化后即由計算機對由于線膨脹而產(chǎn)生的熱變形進行補償。

 　　
　　總之箭昵，三坐標(biāo)測量機結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展經(jīng)歷了由金屬到陶瓷税朴、花崗石，再由這些自然材料發(fā)展到鋁合金的過程≈婕希現(xiàn)在掉房，各種合成材料的研究也在深入進行，德國Zeiss昏个、英國LK及Tarus公司均開始采用碳素纖維作結(jié)構(gòu)件蟋扩。隨著對精度要求的不斷提高，對材料性能要求也越來越高乃屈∧戏可以看出，三坐標(biāo)測量機的材料向著輕便兼英、變形小绵布、易加工的方向發(fā)展。

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