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三坐标测量机常见的结构材料有哪些

文章出处:未知 作者:tiangangdg 人气: 时间:2017-07-01 10:43 【

 随着三坐标测量机技术的发展,三坐标测量机应用的行业越来越广,由于三坐标测量机的结构材料对其测量精度、性能会有很大影响,所以对三坐标测量机的结构材料要求也越来越高,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。

 

 
 
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。

 

 
 
 
 

  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。

 

 
 
花 岗 岩
 
 

  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,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。
 

 
 
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。

 

 
 
 
 

  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。
  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.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。可以相信,随着国内三坐标测量机材料会不断改进,三坐标测量机行业的发展会提高到一个新的高度。

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