三次元三座標測定機(CMM,CoordinateMeasuringMachine)は、主に物体の寸法、形状、位置などの特性を検出するための精密な測定ツールである。プローブ接触やレーザ走査などによりワークの座標データを取得し、ワークの幾何形状の測定を実現する。一般的な測定方法は次のとおりです。
1.接触式測定
接触式測定は最も一般的な測定方法であり、通常は接触針付きプローブを使用してワークピースを接触式測定する。基本的な手順は次のとおりです。
測定原理:触針がワークの表面に接触することにより、測定機は触針の移動軌跡を記録し、対応する座標点を取得する。
測定手順:
プローブを選択し、3座標測定機に取り付けます。
測定目標の形状と精度要件に応じて、適切な測定経路と測定点を選択します。
プログラム制御測定機によりプローブを各測定点に自動的に移動させ、座標データを取得する。
測定機はこれらの座標データに基づいて計算を行い、最終的にワークの寸法、形状などのパラメータを出力する。
接触式測定は高い精度を持ち、形状が複雑または小型の部品を測定するのによく使われる。
2.非接触測定
非接触測定は、レーザ、光学、または映像プローブを用いてワークの座標データを取得する。一般的な非接触測定方法には、次のものがあります。
レーザー走査:レーザービームを用いて物体表面を走査し、反射したレーザービームを通じて物体の表面輪郭を計算する。この方法は、表面が複雑であるか、材料が透明なワークピースに適しています。
光学測定:カメラまたは光学センサーを通じてワークピースの表面画像を捕捉し、画像データを分析してワークピースの幾何情報を取得する。この方法の利点は、測定速度が速いが、比較的接触式に対して精度が低いことである。
非接触測定は、通常、表面が大きく、または形状が簡単なワークに使用され、ワークに損傷を与えることはありません。
3.トリガとスキャン測定
トリガ測定:プローブはワークの表面に接触したときに信号を発し、その点の座標を記録する。これは最も一般的な接触式測定方式であり、寸法、形状が比較的簡単なワークピースに適している。
走査式測定:プローブはワーク表面に接触しながら、ワーク表面に沿って移動し、座標点をリアルタイムに記録する。この方法は、形状が複雑であるか、高精度を必要とするワークピースを測定するために使用されます。
4.測定過程の制御
自動測定:現代の3座標測定機のほとんどは自動測定を行うことができ、測定中にプローブの移動経路と測定点をコンピュータで制御し、データを自動的に取得し、測定報告書を生成することができる。
手動測定:一部の三座標測定機も手動操作をサポートし、オペレータは手動で測定機の位置を調整して測定任務を完成する必要がある。手動測定は、小ロットまたは特定の要件の測定タスクによく使用されます。
5.データ処理と分析
測定が完了すると、座標データが提供され、必要に応じてデータの後続の処理と分析を行うことができます。以下を含む:
公差分析:ワークサイズが設計要件に合致しているかどうかを検査する。
幾何公差解析:ワークピースの幾何形状が規定の基準を満たしているかどうかを検査する。
統計分析:複数のワークの測定データを統計し、品質制御を行う。
これらのデータは、ソフトウェアツールを使用してレポートを生成し、詳細な測定結果と分析を提供します。
まとめ
三次元三座標測定機の測定方法は接触式と非接触式の2つの主要な方法を含み、異なるワークの特性と測定需要に基づいて、適切な測定方法を選択する。自動化制御と高精度の測定技術を通じて、CMMは高効率、正確なワーク測定サービスを提供することができ、製造、品質制御などの分野に広く応用されている。