可靠精确的三坐标测量机

ITAMCO公司使用Carl Zeiss公司的三坐标测量机已经有10年的历史了，当其需要进一步提高额外的检测能力时，它再一次求助于这家计量仪器供应商。这家车间希望采用MMZ B和Accura CMM提供更加精确和可靠的测量数据。

Indiana技术和制造公司（简称：ITAMCO）的销售和客户服务部经理Gary West先生认为在生产过程中，其制造的零件中很少一部分能够达到与该公司测量设备同样严格的精度和可靠性。Carl Zeiss公司的Accura型和MMZ B型三坐标测量机不但能够提供ITAMCO公司希望从Zeiss设备中获得的优质测量数据，而且还能够输出各种格式的数据，以确保提供被检测零件的全面状况。

图1 ITAMCO公司的Chip Mersch先生正在Zeiss公司的MMZB
型三坐标测量机上测量一台风力发电机叶轮的前部圆锥体。

在过去的50多年时间中，ITAMCO公司主要生产能源工业领域的零件，其中包括煤炭、风能和石油设备的零件。该公司下属有两个业务部门，一个是Indiana工具/齿轮公司——为原始设备制造商提供精密机加工元件；另一个是ITAMCO能源公司，其工作重点是开发可再生的能源项目及相关技术。该公司的总部设立在印第安纳州的Plymouth市，共有10万ft2（1ft2=0.09m^{2）的生产面积，用于制造2m范围内的精密零件。2006年，该公司又新建了一个工厂，加工生产的零件长达近4m。}

起初，在Argos新厂制造的零件，要么是使用便携式摇臂测量设备进行测量，要么是运送到Plymouth总部的Zeiss Mauser三坐标测量机上进行检测。不过，这只是一个临时性的解决方案。为了支持Argos新厂的生产，将需要在一个温控实验室中安装一台专用的固定式三坐标测量机。

图2 庞大的测量头上装有可伸展的长臂，可伸入到零件的深处进行检测

因此，该公司决定购置两台新的三坐标测量机，为每个工厂各添加一台。“我们在Polymouth工厂使用的Mauser 型三坐标测量机已有10年左右的时间了，那台测量机提供的测量结果一直非常的准确和可靠。考虑到我们使用它的历史，显然我们需要从Zeiss公司新增两台三坐标测量机。”West先生说。最后，该公司决定为Argos新厂购置龙门式MMZ B型三坐标测量机；为Plymouth工厂购置桥式Accura型三坐标测量机。

MMZ B型三坐标测量机采用低张力和经过淬火处理的钢焊接结构形式，据说这种结构可提高测量机的热稳定性并降低其测量值的不确定性。该测量机的其他特点还包括：各轴采用耐磨导轨，采用连锁的滚珠丝杠驱动器，并在所有的横向导轨上设有防尘护套，以防止脏物和污染物体落入导轨之中。ITAMCO公司使用的测量机主要用于测量环形齿轮和矿用车轮的其他元件以及风力发电机零件，例如像7000lb（1lb=0.45kg）重的1.5MW齿轮箱外壳和一个750kW涡轮转子的轮毂等部件。根据零件的不同几何形状，它通常每天可检测6~12个组件。West先生说，采用三坐标测量机非常理想，可满足Argos新厂生产的大直径零件的紧密公差尺寸要求。

Accura型三坐标测量机配有一个花岗岩工作台；一套具有高抗弯强度的轻量级塔桥装置，还配有热中和稳定性的陶瓷/玻璃标尺，以及稳定精密的四边空气轴承。虽然该测量机具有光学和接触扫描的测量能力，但该车间主要还是使用后一种检测方法，West先生说。Plymouth工厂将该测量机使用于相对较小的零件的测量，油田应用领域的顶部驱动元件和矿用卡车的主轴。

图3 ITAMCO公司称，Zeiss公司Gear Pro软件的最
大优点是易于使用，具有多个输出选项和模拟能力

这两种测量机都配备了Zeiss公司的Calypso和Gear Pro软件包。ITAMCO公司负责操作MMZ型测量机的Chip Mersch先生说，Gear Pro软件包的使用非常容易，在接受了一个下午的培训之后，他就学会了操作。他列举了该软件的最大优越性，例如可选取各种不同的公差等级和齿轮规格、多种能够使测量结果变成优质图像的输出选项，以及能够帮助确保程序正确运行的测量模拟能力。

West先生补充说，随着客户的要求范围涉及到“整个董事会”，选择多个美国齿轮制造商协会（AGMA）等级的能力是非常有用的。他解释说，根据齿轮的大小和齿数的配置，这些等级对外形轮廓的误差、导程误差、齿距间隔、跳动误差和其他特点，规定了不同的要求。此外，在各个标尺上输出测量结果的能力，使其更容易看到测量读数的变化，并提供更全面的数据视图。