坐标测量的应用

坐标测量机可以自动进行零件测量。传统的检测方法和设备，比如表面板、高度计、气压表和专用硬度计，购买费用和维护费用都很昂贵。随着科技的发展，它们逐渐被淘汰。除此之外，随着几何尺寸和几何公差使用频率的增加，诸如测量孔的具体位置时，人工测量工具和坐标测量仪相比就显得相形见绌。随着制造环境的不断发展，坐标测量机有了异军突起之势。

上世纪50年代后期引入的CMM（Coordinate Measuring Machine，坐标测量机）经过二十年变得越来越普遍，但并不是所有制造商都能负担得起CMM。随着软件、机器制造和制造技术的发展，CMM成本大大降低，其工业使用率稳步增长。CMM测量比手动测量设备更理想，例如千分尺、卡尺和高度计，因为CMM可以实现自动化过程。使用CMM自动化零件测量可以像数控机床一样减少对娴熟人员的需求。通常来说，经验丰富的员工负责CMM的编程和设置，剩下的由其他员工来操作。

消除设备僵化

购买CMM的另一个常见原因就是它的灵活性。顾名思义，硬度计是定性的。它们是为一个零件或一系列零件构建的，通常只用于测量一个特征。如果零件或工艺发生变化，硬度计必须重新构建。而另一方面，CMM只需要对其程序进行调整。

CMM与制造单元里的机床配合使用，可以收集、处理和传输其它制造设备执行的数据。这种操作大大减少了人与制造业相互配合的必要，消除了出错的机会。

尽管CMM的购置成本降低了，但后续花费却让人望而却步，其维修和校准费用不菲。CMM的校准需要制造商的访问权，通常得花费好几天，这个成本高至数万美元。CMM在大多数的维修后需要重新校准，确保机器的维护和保养以防止发生机器故障，这一做法对于控制成本至关重要。CMM技术的易损性，有时不可避免，有时可以预防。用户通常会把CMM与车间隔离起来，把它安装在气温控制严格的实验室，或者是把CMM用特殊外壳保护起来。

把CMM与车间隔离起来，如果有需要CMM检查的部件，等待检查然后返回。如果发现误差则需要调整机床，那么这个检查过程必须重新开始，但结果并不会出现更具有价值的信息。

CMM的强大功能和灵活性鼓励制造商积极采用CMM技术，但以前机器的易损性使其使用效率低下。精密制造和产品的基本经济学推动了对结实且耐用机器的需求。

三菱日立电力系统没有将CMM安装在实验室或者特殊的车间。这个是焊接单元的组成部分，它的测量指导装配过程

移动测量

具有类似CMM功能的便捷式测量臂已经使用多年了。这种测量臂是基于实验室CMM最早期的模型。这些测量臂对于不太频繁的测量、研发活动或者类似于研发活动是有效的，由于它们需要手动操作所以不太准确，因此并不适合生产环境。所以精密加工需要更加先进的技术。

CMM制造商通过引入先进的机器设计，改进施工技术和更新软件来攻克这一难题。因此产生了一类新的强化CMM，能够在车间的其它机器上运行。制造商将这些产品称为“车间用CMM”。

为了提高检测和制造过程的效率，除了生产更耐用的机器外，CMM制造商还开始创建机器配置。机器变得更小巧，这使它们更容易集成到制造单元中。传统上，坐标测量机一直是带有固定工作台的桥式机器，用于支撑工作，并带有可移动的桥架，可以垂直于工作台传送重锤和探头，就像立式加工中心一样。

还有类似于卧式加工的方向设计，其中探头与工作台平行。制造商还开始提供触觉扫描，光学测量和工业物联网连接等功能，以增强CMM的功能，使其成为更强大的工具。

在与切削刀具制造商工作期间，我有机会了解基于固定台式的CMM如何推动重大改进。该公司在机器人单元中使用了专用钻头，还用基于实验室的光学系统定期检查钻头，每次检查需要45到60分钟，而且总是浪费很多时间在机器的调整上。

为解决该问题，购买带有触觉扫描和光学检测的车间用CMM，并将其放置在生产单元中，可使检查时间减少到4分钟，电子表格中显示的数据将告诉操作员应该确切地调整哪个偏移量及其大小和方向；由此使调整时间减少到10分钟。

将CMM放在生产车间可以直接提高生产效率。检查对于客户来说是一项没有收益的活动，因为他们很少愿意像焊接、成型、加工或装配那样为检查付费。

尽管如此，检查、测试和监控也不会因此在制造中消失。将CMM整合到车间并将其作为制造单元的一个组成部分，有助于减少制造商的非增益活动，从而增加他们在其它活动中的收益。

（ 工具技术）

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