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什么是 CMM 机器？
坐标测量机 (CMM)是许多制造工厂计量实验室的常见设备。它们用于进行尺寸分析，对确保产品质量至关重要。本文将探讨什么是 CMM 、使用 CMM 的优势和局限性，以及 CMM 的替代方案。
什么是 3D CMM？
CMM是一种用于测量物体尺寸的测量工具。它通过将探针接触零件表面的某个点并记录其笛卡尔坐标来实现测量。一个零件上会测量数十甚至数百个点，并用于验证重要尺寸。收集到选定的点后， CMM会将这些点转换为数据，用于将测量结果与原始设计图或 CAD 文件进行比较。此外，还可以利用 CMM 数据结果对零件进行逆向工程。
坐标测量机 ( CMM)有多种不同类型，例如桥式、龙门式、横臂式、铰接臂式和便携式。但是，它们都包含相同的基本部件：底座、计算机和接触式探头。坐标测量机 (CMM)的工作台用作被测部件的基座。这些工作台构造得平坦、光滑且稳定，因此部件不会移动并导致所收集数据不准确。计算机充当机器的大脑，可以手动控制或编程来运行接触式探头。这也是记录和计算数据点和测量值的地方。最后，接触式探头是位于触针末端的光滑球。每当它与部件接触时，它都会向计算机发出信号，以记录其在三维空间中的位置。
使用 CMM 的好处
坐标测量机 (CMM)拥有诸多优势，主要源于其可编程性。坐标测量机 (CMM)既可以手动操作，也可以使用计算机数控 (CNC) 进行编程。这消除了人为错误的可能性，从而实现了高精度。操作员可以对机器进行编程，使其执行所需的测量，并且无需注意测量过程是否完成。此外，在测量多个相同零件以进行零件检验和质量保证时，对机器进行自动运行编程也非常有用。可以使用相同的程序测量每个零件的相同坐标，以确保一致性。
CMM精度极高，可将点的位置测量精度精确到 0.00001 英寸以内。虽然 CMM 的精度会受温度影响，但环境光不会影响接触式探头的读数。3D 扫描技术通常被用作 CMM 的可行替代方案，该技术主要基于光学原理。房间内的环境光可能会与 3D 扫描仪发出的光线或激光混合，从而影响其精度。CMM 则不存在这个问题。
使用 CMM 的局限性
与所有技术一样，坐标测量机 (CMM) 也有其缺点。坐标测量机 (CMM) 最大的问题是进入门槛。它们是昂贵的工业设备，价格从 12 万美元到 40 万美元不等。因此，通常只有产量足以支撑其成本的大型企业或专门提供计量服务的公司才会使用坐标测量机 (CMM)。
此外，虽然接触式探头精度高，但也存在一些问题。由于每次探头接触只能采集一个数据点，进行大量测量可能既缓慢又繁琐。正因如此，坐标测量机 (CMM) 接触式探头最适合测量少数关键尺寸。此外，由于探头必须与零件物理接触才能读取数据，因此微小特征可能会受到损坏。如果零件具有柔性且足够薄，探头在接触时可能会在表面留下凹痕，这种接触也会对数据产生负面影响。这会扭曲测量结果并降低结果的准确性。
坐标测量机 (CMM) 的另一个缺点是它们大多是固定式的，因此必须将零件送入机器。如果您的零件是固定式的，您可能需要购买便携式坐标测量机 (CMM) 来测量它。
替代3D扫描
如果您的产品精密、具有内部几何形状，或者需要快速获取数千个数据点进行全面检查，那么 3D 扫描可以成为 CMM 的一种更经济的替代方案。3D 扫描仪种类繁多，包括激光扫描仪、结构化白光扫描仪、结构化蓝光扫描仪和计算机断层扫描扫描仪。如需深入了解这些技术的比较，请点击此处。
3D扫描仪相比坐标测量机（CMM）拥有诸多优势。主要优势在于它是非接触式的。扫描仪使用激光、光线或X射线来捕捉数据点并计算测量值。这使得即使是非常细微的特征也能被测量，且不会有破损的风险。就内部几何形状而言，必须拆卸零件或组件，或对其进行破坏性测试才能进行内部测量。即便如此，获得的测量结果也可能并非最精确。然而，计算机断层扫描 (CT) 使用的X射线可以穿透零件而不会留下任何痕迹，因此无需拆卸即可轻松测量内部几何形状。
对于零件检测和逆向工程，3D 扫描仪的性能与 CMM 测头一样出色，甚至更胜一筹。这是因为 3D 扫描仪可以一次捕获数千个数据点，而 CMM 只能一次捕获一个点。正因如此，3D 扫描仪能够比 CMM 更快地创建零件的完整图像，并提供数千个数据点供您与原始图纸或 CAD 进行比较。相比之下，获取与 CMM 相同数量的数据所需的时间要长得多。
最后，除了需要将部件放置在内部的CT扫描仪外，每种3D扫描技术都有便携式版本。这些可以包括手持设备或三脚架，可以轻松测量固定部件。
这些优势值得注意，但最终，您在 3D 扫描和 CMM 探测之间的决定将取决于您对尺寸测量的特定需求。
