资源预览内容
第1页 / 共3页
第2页 / 共3页
第3页 / 共3页
亲,该文档总共3页全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述
南京途威商贸有限公司三坐标 三坐标测量三坐标测量仪器仪器常见的结构材料常见的结构材料 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。 南京途威商贸有限公司三坐标 三、花岗石 花岗石比钢轻,比铝重,是目前应用较为普遍的一种材料。花岗岩的主要优 点是变形小、稳定性好、不生锈,易于作平面加工,易于达到比铸铁更高的平面 度,适合制作高精度的平台与导轨。目前许多三坐标测量机采用这种材料。如 Leitz 和 Zeiss 三坐标测量机,大部分采用花岗石材料。国内具有代表性的有青岛 前哨公司的 ZC 系列全花岗石固定桥式高精度三坐标测量机。 它的基座、 工作台、 桥框、各轴导轨、Z 轴等全用花岗岩制造。花岗石可用于作工作台、角尺、立柱、 横梁、导轨、支架、壳体等。由于花岗石的热膨胀系数小,很适合与气浮导轨配 合。 花岗石也存在不少缺点,主要是:虽然可以用粘贴的方法制成空心结构, 但 较麻烦;实心结构质量大,不易加工,特别是螺钉孔和光孔难以加工,不能将磁 力表架吸附到其上,造价高于铸铁;花岗石材质较脆,粗加工时容易崩边;遇水 会产生微量变形。 使用中应注意防水防潮, 禁止用混水的清洗剂擦拭花岗石表面, 也应防止静压气体中的水分对导轨的影响。 某些产地的花岗石弹性模量(例如泰山青)与铸铁相近,比较如下: 一般灰口铸铁: (1.151.60)105?Mpa 泰山青花岗石:1.28105?Mpa 不同产地的花岗石差异较大,一般的花岗石弹性模量为( 0.50.6) 105?Mpa。 四、陶瓷 陶瓷是近年来发展很快的材料。它是将陶瓷材料压制成形后烧结,再研磨而 得。它的特点是多孔、质量轻(密度约为 3g/cm3) 、强度高、易加工、耐磨性好、 不生锈,适于作 Y 轴和 Z 轴导轨。陶瓷的缺点是制作设备造价高、工艺要求也 较高,而且毛胚制造复杂,所以使用这种材料的测量机不多。目前德国 Zeiss 公 司、英国 LK 公司、日本东京精密公司的一些三坐标测量机采用陶瓷材料。 五、铝 三坐标测量机主要是使用高强度铝合金。这是近几年发展最快的新型材料。 铝材料的优点是质量轻、强度高、变形小、导热性能好,并且能进行焊接,适合 作测量机上的许多部件。应用高强度铝合金是目前的主要趋势。 近年来,各国不断推出新型材料应用于三坐标测量机。美国推出的 6000 号 铝合金, 各项性能都较好。 这种材料的最大特点是不易变形, 是理想的导轨材料。 目前美国 Brown&Sharp 和德国 Zeiss 采用了这种材料,因此桥框质量减小,变形 也减小,适用于快速测量。在德国 Zeiss 的产品 UMC850 中,轴和轴的导轨采用 了最新研制的合金材料 CARAT (带陶瓷涂层的抗时效铝合金) ,由于其导热系数 大、温度梯度小,所以不易产生复杂热变形。为减小其伸缩变形,在测量机外部 南京途威商贸有限公司三坐标 加隔温罩,而且在导轨的右平板上下两面装有若干个温度传感器,在检测出温度 变化后即由计算机对由于线膨胀而产生的热变形进行补偿。 总之,三坐标测量机结构材料的发展经历了由金属到陶瓷、花岗石,再由这 些自然材料发展到铝合金的过程。现在,各种合成材料的研究也在深入进行, 德 国 Zeiss、英国 LK 及 Tarus 公司均开始采用碳素纤维作结构件。随着对精度要求 的不断提高,对材料性能要求也越来越高。可以看出,三坐标测量机的材料向着 轻便、变形小、易加工的方向发展。
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号