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溫度穩(wěn)定性

“熱膨脹系數(shù)”在很大程度上反映出設(shè)備的溫度穩(wěn)定性；花崗巖和工業(yè)陶瓷的熱膨脹系數(shù)僅約為鋁合金材料的1/4和鋼的1/2。所以其性能遠(yuǎn)優(yōu)于鋁金及鋼。雖然現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上可以使用“溫度補(bǔ)償系統(tǒng)”來(lái)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，但各主軸及移送架部分不均勻的變化，是很難用“溫度補(bǔ)償系統(tǒng)”來(lái)完美補(bǔ)償?shù)?。而且溫度傳感器如果裸露在外，也容易受到外界條件的干擾（開門時(shí)，風(fēng)吹等）。

所以高端的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，都不會(huì)采用鋁合金及鋼做為主軸材質(zhì)。

最優(yōu)材料：花崗巖 > 工業(yè)陶瓷 >> 鋼 >> 鋁合金  

熱匹配性

如果采用鋁合金做為主軸的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)設(shè)備，大多廠家其工作臺(tái)多采用花崗巖材料；由于“熱膨脹系數(shù)”存在差異，會(huì)在溫度發(fā)生變化時(shí)，發(fā)生不匹配性。由于其材料形變量不同，會(huì)造成兩種材料的扭曲變形（如圖所示，兩端兩種材料螺栓連接固定)，雖然這種變形會(huì)很小，但對(duì)于精度要求很高的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)而言，卻是不可忽視的變化。

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抗時(shí)效穩(wěn)定性

鋁合金材料成型后，在加工過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)存有很大的內(nèi)應(yīng)力，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間（數(shù)年）的內(nèi)應(yīng)力釋放過(guò)程中，構(gòu)件將隨之變形，即時(shí)效穩(wěn)定性較差。而非金屬材料幾乎沒(méi)有殘存內(nèi)應(yīng)力；

所以金屬材質(zhì)（鋁合金、鋼）的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)其在使用的前幾年時(shí)間里，其精度變化還是比較劇烈的，解決方案只能是縮短校正周期，以保持其精度。

最優(yōu)材料：花崗巖 ≈ 工業(yè)陶瓷 >> 鋼 > 鋁合金  

加工精度

• 非金屬材料導(dǎo)軌最終成型采用磨削、研磨等，而鋁合金擠壓等成型手段，在成型精度方面要低于非金屬材料。

• 在花崗巖通過(guò)研磨手段，其平行度、平面度可以做到<3um，這是高端三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)不可或缺的條件，也這是金屬材質(zhì)不易達(dá)到的。

• 工業(yè)陶瓷由于其硬度很大，要實(shí)現(xiàn)與花崗巖相同的精度，要付出大量成本。

最優(yōu)材料：花崗巖 > 工業(yè)陶瓷   >   鋁合金  ≈  鋼 

剛度

剛度是使物體產(chǎn)生單位變形所需的外力值，是指材料或結(jié)構(gòu)在受力時(shí)抵抗彈性變形的能，是材料或結(jié)構(gòu)彈性變形難易程度的表征。材料的剛度通常用彈性模量E來(lái)衡量。

對(duì)于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)而言，如果主軸的剛性差，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生彈性變化，對(duì)精度而是災(zāi)難性的。所以對(duì)剛度差的材質(zhì)而言，各三坐標(biāo)廠家就需要考慮通過(guò)增加橫截面積及增加加強(qiáng)筋來(lái)保證其本身的剛度，尤其是大型的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

各材料的彈性模量值(約值，受本身材質(zhì)成分影響較大，花崗巖導(dǎo)軌一般選擇優(yōu)質(zhì)石材，實(shí)驗(yàn)測(cè)試其彈性模量遠(yuǎn)大于常規(guī)花崗巖石材)。

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開發(fā)的便利性

• 花崗巖每件都可以獨(dú)立生產(chǎn)，批量和單件的成本相差無(wú)幾，所以也給開發(fā)帶來(lái)了很大的便利。

• 鋁合金如果想做結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，往往需要重新做模具，成本很高。

濟(jì)南德仁三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的的移動(dòng)軸(X軸)，已經(jīng)在使用第三代結(jié)構(gòu)（獨(dú)家專利，該結(jié)構(gòu)只提供左視圖，不提供三維視角），每一代的結(jié)構(gòu)及性能都會(huì)有所提升。而鋁合金材質(zhì)基本上還是在使用三角梁結(jié)構(gòu)或方梁結(jié)構(gòu)。

更多內(nèi)容（登錄可見）:

• “剛度/質(zhì)量比”參數(shù)

• 動(dòng)態(tài)性能

• 移動(dòng)部分重量增加帶來(lái)的優(yōu)缺點(diǎn)

• 熱導(dǎo)率
  

• 抗腐蝕性

• 受撞擊后可修復(fù)性

• 成本及生產(chǎn)效率

• 小結(jié)

• 理想的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的最合理搭配（橋式）