全自动三次元测量仪(三坐标测量机,CMM)是高精度计量设备,核心部件(如光栅尺、探针、导轨、控制系统)对环境、操作和维护要求极高。科学保养可延长设备寿命、保证测量精度,具体方法如下:

一、环境保养:控制 “温湿度、洁净度、稳定性”
温湿度控制
温度:严格维持测量室温度在 20±2℃(精密级设备需 ±0.5℃),避免温度剧烈波动(每小时变化≤1℃)。
措施:安装恒温空调(24 小时运行,避免频繁启停),远离热源(如暖气、设备散热口)和冷源(如空调出风口直吹),地面铺设隔热垫(减少外界温度传导)。
湿度:保持相对湿度 40%-60%(潮湿地区需除湿机,干燥地区用加湿器),防止:
湿度过高:光栅尺、导轨生锈,电子元件短路;
湿度过低:产生静电,吸附灰尘,干扰测量信号。
洁净度维护
空气洁净度:测量室需达到 ISO 8 级(每立方米≥0.5μm 颗粒≤352 万个),避免粉尘附着在光栅尺、探针或工件表面,影响测量精度。
措施:安装空气净化器、防静电地板,定期用无尘布擦拭设备表面;操作人员进入前换防静电服、鞋,禁止在室内饮食、吸烟。
设备内部清洁:每周用专用气枪(低压,避免损伤部件)吹扫导轨、光栅尺防护罩、探针库的灰尘;每月用无水酒精擦拭接触式探针的测球(去除油污,防止测量时打滑)。
防震与稳定性
设备安装在独立地基或防震垫上,远离振动源(如冲床、空压机、行车),必要时做防震沟(深度≥50cm)。
避免在设备周围进行重型作业(如搬运重物),防止地面振动导致机械结构位移。
二、机械系统保养:保护 “导轨、驱动、探针”
导轨与驱动系统
润滑:
导轨(如花岗岩导轨、气浮导轨):每月按说明书要求加注专用导轨油(如 32 号精密机床油),用量以覆盖导轨面薄层为宜,避免过量污染光栅尺;气浮导轨需定期检查气浮块气压(通常 0.4-0.6MPa),确保气膜稳定。
传动部件(如滚珠丝杠、齿轮):每季度用专用润滑脂(如锂基脂)保养,手动转动轴系使油脂均匀分布,擦去多余油脂(防止吸附灰尘)。
防碰撞:
操作时严格遵循 “手动低速靠近→自动测量” 流程,避免探针与工件、夹具刚性碰撞(碰撞会导致探针变形、光栅尺零点偏移)。
定期检查探针校准球的固定情况(如松动、磨损),校准球精度偏差会直接影响探针补偿 accuracy。
探针系统维护
探针更换与校准:
更换探针后必须重新进行 “探针校准”(用标准球,校准次数≥3 次,确保重复精度≤0.5μm),记录校准数据并存档。
禁止用手触摸探针测球(防止油污污染),测球磨损(如划痕、变形)或长度变化时立即更换(建议备用同型号探针)。
探针库保养:
每周清洁探针库定位孔(用酒精棉擦拭,去除灰尘和油污),检查定位精度(避免探针自动更换时卡滞或错位)。
三、电气与控制系统保养:保障 “数据传输、软件稳定”
电气部件维护
光栅尺:
禁止用任何液体或硬物接触光栅尺表面(其表面镀膜易划伤),若有污渍,用专用光栅尺清洁纸(不掉屑)轻轻擦拭。
定期检查光栅尺信号线连接(如插头松动、线缆破损),避免信号干扰导致测量数据跳变。
控制柜与线缆:
控制柜每月除尘一次(断电后用吸尘器或气枪清理内部灰尘,防止散热不良),检查电源模块、驱动器指示灯是否正常(红灯亮表示故障)。
线缆(如电源线、信号线)避免踩踏、挤压,理顺并固定(防止接头松动或内部断线),定期检查接地是否良好(接地电阻≤4Ω,防止静电干扰)。
软件与数据维护
软件校准:
每日开机后,执行 “机器回零” 和 “温度补偿校准”(部分设备自动完成,手动设备需按流程操作),确保坐标系基准准确。
每月进行一次 “精度核查”:用标准量块(如 100mm、200mm)或标准件(如球棒)检测设备重复性(R≤1μm)和示值误差(E≤2+L/300μm,L 为测量长度),超差时联系厂家校准。
数据与系统:
定期备份测量程序、校准数据(存至移动硬盘或云端),避免软件崩溃导致数据丢失。
禁止在测量机电脑上安装无关软件、插入不明 U 盘(防止病毒感染),操作系统定期更新补丁(但禁止随意升级系统版本,避免与测量软件不兼容)。
四、日常操作与周期性保养
日常操作规范
开机顺序:先开总电源→开控制柜→开电脑→启动测量软件(待系统自检完成后再操作);关机顺序相反(避免突然断电损坏电子元件)。
工件放置:轻放工件,避免撞击工作台;工件需与工作台等温(至少 2 小时,尤其大尺寸或温差大的工件),防止热变形影响测量。
禁止在工作台上放置工具、水杯等杂物,测量完成后清理工作台,关闭防护罩(防止灰尘进入)。
周期性专业保养
每月:检查气浮系统压力、过滤器(更换滤芯,防止水分、油污进入气路);测试各轴运动平滑性(有无异响、卡顿)。
每季度:由专业人员校准光栅尺、编码器;检查平衡锤钢丝绳(若有松动或磨损,及时调整或更换)。
每年:联系厂家进行全面精度校准(使用激光干涉仪、球杆仪等),出具校准报告,确保设备符合 ISO 10360 等标准要求。