蔡司高精度三坐标测量机Xenos应用案例之NIST

 　　当走进美国国家标准与技术研究院（NIST）放置zui新三坐标测量机(CMM)的实验室时，你可能马上就会感到困惑，不知道工程师是如何让这个大家伙进入房间的。

　　该装置的型号蔡司三坐标Xenos，体积约为3.3 × 3.3 × 3.4 m3，重约9,000 kg，占据实验室的近一半空间。由于顶部的空隙小于100 mm，它几乎蹭到天花板。

　　这台新设备是来帮助NIST的科学家测量“大G”的，这个万有引力常数几百年来从未得到过精确测量。不过，在这个测量“大G”的实验完成后，研究人员希望将该设备引入他们不断壮大的CMM舰队，以期完成世界上较精确的尺寸测量。

　　像这样的三坐标测量机是使用触摸式探针来测量物体三维上的点距，对于较准确的设备来说，灵敏度可以达到十亿分之一米。依靠NIST进行这种测量的客户包括超精密零件制造商(如飞机发动机的轴承)，其他级别测量设备测试标准样件的制造商，以及用于高精度系统的零件或结构的制造商。还有一些客户来自汽车和电子行业，以及为自己的客户进行校准的实验室。

　　随着Xenos的加入，NIST尺寸计量组现在拥有四个chao高精度等级的CMM。

　　这种较新的机器还具有扩展NIST测量能力的潜力，因为其工作容积(探针可访问的面积)是NIST其他CMM系统工作容积(1.5×0.9 ×0.7 m3)的两倍以上，几乎相当于能并排放一台洗衣机和一台烘干机。此外，它的探针可以在三个维度上移动，这与具有移动台的CMM不同，因为这意味着像大G实验所用的那些敏感部件在测量期间不太可能受到干扰。*

　　NIST的Vincent Lee与这台新的三坐标测量机。

　　Lee说：“到目前为止，系统的性能测试是符合预期的，但是我们在设计和测试大G实验之前还需要学习很多其他的东西。”

　　目前所面临的挑战是如何控制CMM的环境。室内的冷热气囊可能会影响机器甚至被测的部件。为了确保温度均匀分布，实验室使用一台系统将空气从天花板上直接推到通风的地砖。但是这台新的CMM太大了，就像一个卡在浇水软管中的鹅卵石一样，它限制了这种气流，阻碍了这种较佳的空气循环方式。Lee正在探索多个解决方案来改善这个问题。

　　大G实验于2017年春季开始，应该在两年内完成。“之后，我们计划开始将Xenos机器投入校准服务，”Lee说。

　　同时，他和PML的工作人员将继续深入了解这台设备，以便能够发挥较大的潜力。

　　该团队表示，他们还需要多年的时间来学习这个机器的特征，仔细比较这台CMM和其他长度测量机的区别，并认真进行实验，以便能够准确评估这台新机器的性能。

　　大G实验会用到扭力天平来测量由细金属丝悬挂的一组砝码的扭力。任何台面的移动都会导致悬挂砝码的摆动，因此必须使用具有固定台面的CMM。

        以上就是蔡司高精度三坐标测量机Xenos在NIST的应用案例，希望对您选择合适的三坐标有所帮助。

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