三維檢測(cè)(三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x初步知識(shí))

1.三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x初步知識(shí)

一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的產(chǎn)生 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（Coordinate Measuring Machining，簡(jiǎn)稱CMM）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高效的精密測(cè)量?jī)x器。

它的出現(xiàn)，一方面是由于自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床高效率加工以及越來(lái)越多復(fù)雜形狀零件加工需要有快速可靠的測(cè)量設(shè)備與之配套；另一方面是由于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)以及精密加工技術(shù)的發(fā)展為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的產(chǎn)生提供了技術(shù)基礎(chǔ)。1960年，英國(guó)FERRANTI公司研制成功世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，到20世紀(jì)60年代末，已有近十個(gè)國(guó)家的三十多家公司在生產(chǎn)CMM，不過(guò)這一時(shí)期的CMM尚處于初級(jí)階段。

進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，以ZEISS、LEITZ、DEA、LK、三豐、SIP、FERRANTI、MOORE等為代表的眾多公司不斷推出新產(chǎn)品，使得CMM的發(fā)展速度加快?，F(xiàn)代CMM不僅能在計(jì)算機(jī)控制下完成各種復(fù)雜測(cè)量，而且可以通過(guò)與數(shù)控機(jī)床交換信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工的控制，并且還可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)反求工程。

目前，CMM已廣泛用于機(jī)械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國(guó)防工業(yè)等各部門，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)和質(zhì)量控制不可缺少的萬(wàn)能測(cè)量設(shè)備。 二、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的組成及工作原理 （一）CMM的組成 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，它由機(jī)械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)兩大部分組成。

（1）機(jī)械系統(tǒng)：一般由三個(gè)正交的直線運(yùn)動(dòng)軸構(gòu)成。如圖9-1所示結(jié)構(gòu)中，X向?qū)к壪到y(tǒng)裝在工作臺(tái)上，移動(dòng)橋架橫梁是Y向?qū)к壪到y(tǒng)，Z向?qū)к壪到y(tǒng)裝在中央滑架內(nèi)。

三個(gè)方向軸上均裝有光柵尺用以度量各軸位移值。人工驅(qū)動(dòng)的手輪及機(jī)動(dòng)、數(shù)控驅(qū)動(dòng)的電機(jī)一般都在各軸附近。

用來(lái)觸測(cè)被檢測(cè)零件表面的測(cè)頭裝在Z軸端部。 （2）電子系統(tǒng)：一般由光柵計(jì)數(shù)系統(tǒng)、測(cè)頭信號(hào)接口和計(jì)算機(jī)等組成，用于獲得被測(cè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

（二）CMM的工作原理 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是基于坐標(biāo)測(cè)量的通用化數(shù)字測(cè)量設(shè)備。它首先將各被測(cè)幾何元素的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)這些幾何元素上一些點(diǎn)集坐標(biāo)位置的測(cè)量，在測(cè)得這些點(diǎn)的坐標(biāo)位置后，再根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算求出其尺寸和形位誤差。

如圖9-2所示，要測(cè)量工件上一圓柱孔的直徑，可以在垂直于孔軸線的截面I內(nèi)，觸測(cè)內(nèi)孔壁上三個(gè)點(diǎn)（點(diǎn)1、2、3），則根據(jù)這三點(diǎn)的坐標(biāo)值就可計(jì)算出孔的直徑及圓心坐標(biāo)OI；如果在該截面內(nèi)觸測(cè)更多的點(diǎn)（點(diǎn)1,2，…，n,n為測(cè)點(diǎn)數(shù)），則可根據(jù)最小二乘法或最小條件法計(jì)算出該截面圓的圓度誤差；如果對(duì)多個(gè)垂直于孔軸線的截面圓（I,II，…，m,m為測(cè)量的截面圓數(shù)）進(jìn)行測(cè)量，則根據(jù)測(cè)得點(diǎn)的坐標(biāo)值可計(jì)算出孔的圓柱度誤差以及各截面圓的圓心坐標(biāo)，再根據(jù)各圓心坐標(biāo)值又可計(jì)算出孔軸線位置；如果再在孔端面A上觸測(cè)三點(diǎn)，則可計(jì)算出孔軸線對(duì)端面的位置度誤差。由此可見，CMM的這一工作原理使得其具有很大的通用性與柔性。

從原理上說(shuō)，它可以測(cè)量任何工件的任何幾何元素的任何參數(shù)。 三、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的分類 （一）按CMM的技術(shù)水平分類 1.數(shù)字顯示及打印型 這類CMM主要用于幾何尺寸測(cè)量，可顯示并打印出測(cè)得點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，但要獲得所需的幾何尺寸形位誤差，還需進(jìn)行人工運(yùn)算，其技術(shù)水平較低，目前已基本被陶汰。

2.帶有計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理型 這類CMM技術(shù)水平略高，目前應(yīng)用較多。其測(cè)量仍為手動(dòng)或機(jī)動(dòng)，但用計(jì)算機(jī)處理測(cè)量數(shù)據(jù)，可完成諸如工件安裝傾斜的自動(dòng)校正計(jì)算、坐標(biāo)變換、孔心距計(jì)算、偏差值計(jì)算等數(shù)據(jù)處理工作。

3.計(jì)算機(jī)數(shù)字控制型 這類CMM技術(shù)水平較高，可像數(shù)控機(jī)床一樣，按照編制好的程序自動(dòng)測(cè)量。 （二）按CMM的測(cè)量范圍分類 1.小型坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 這類CMM在其最長(zhǎng)一個(gè)坐標(biāo)軸方向（一般為X軸方向）上的測(cè)量范圍小于500mm，主要用于小型精密模具、工具和刀具等的測(cè)量。

2.中型坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 這類CMM在其最長(zhǎng)一個(gè)坐標(biāo)軸方向上的測(cè)量范圍為500~2000mm，是應(yīng)用最多的機(jī)型，主要用于箱體、模具類零件的測(cè)量。 3.大型坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 這類CMM在其最長(zhǎng)一個(gè)坐標(biāo)軸方向上的測(cè)量范圍大于2000mm，主要用于汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等大型零件的測(cè)量。

（三）按CMM的精度分類 1.精密型CMM 其單軸最大測(cè)量不確定度小于1*10-6L(L為最大量程，單位為mm)，空間最大測(cè)量不確定度小于（2~3）*10-6L，一般放在具有恒溫條件的計(jì)量室內(nèi)，用于精密測(cè)量。 2.中、低精度CMM 低精度CMM的單軸最大測(cè)量不確定度大體在1*10-4L左右，空間最大測(cè)量不確定度為（2~3）*10-4L，中等精度CMM的單軸最大測(cè)量不確定度約為1*10-5L，空間最大測(cè)量不確定度為（2~3）*10-5L。

這類CMM一般放在生產(chǎn)車間內(nèi)，用于生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)。 （四）按CMM的結(jié)構(gòu)形式分類 按照結(jié)構(gòu)形式，CMM可分為移動(dòng)橋式、固定橋式、龍門式、懸臂式、立柱式等，見下節(jié)。

第二節(jié) 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 一、結(jié)構(gòu)形式 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是由三個(gè)正交的直線運(yùn)動(dòng)軸構(gòu)成的，這三個(gè)坐標(biāo)軸的相互配置位置（即總體結(jié)構(gòu)形式）對(duì)測(cè)量機(jī)的精度以及對(duì)被測(cè)工件的適用性影響較大。 二、工作臺(tái) 早期的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作臺(tái)一般是由鑄鐵或鑄鋼制成的，但近年來(lái)，各生產(chǎn)廠家已廣泛。

2.

三維試驗(yàn)的原理是：AmpC酶可使頭孢霉素類抗菌藥水解失活，致使細(xì)菌對(duì)其耐藥。

篩選試驗(yàn)：按紙片法藥敏試驗(yàn)制備25 ml MH瓊脂培養(yǎng)基平板。將0.5麥?zhǔn)蠞岫鹊拇竽c埃希菌ATCC25922菌液均勻地涂布于藥敏平板。

稍干后于平板中心貼一張30p/片的 頭孢西丁紙片。用無(wú)菌手術(shù)刀片距上述紙片邊緣5 mm處以輻射狀向平板邊緣方向開 3 mm x5 mm橫溝。

用微量加液器吸取20 ~30 p待測(cè)菌的酶粗提液并由內(nèi)向外小心地加入槽溝中，注意不要溢出。35℃培養(yǎng)過(guò)夜。

次日觀察槽和抑菌圈交界處出現(xiàn)抑菌圈缺損者，則為AmpC陽(yáng)性。質(zhì)控菌株為陰溝腸桿菌：P29M (AmpC酶高產(chǎn)株)和陰溝桿菌029 (AmpC酶誘導(dǎo)株)。

3.三維彩超主要檢查什么

三維彩超是立體動(dòng)態(tài)顯示的。

彩超應(yīng)用于婦產(chǎn)科主要優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)良惡性腫瘤鑒別及臍帶疾病、胎兒先心病及胎盤功能的評(píng)估，對(duì)于滋養(yǎng)細(xì)胞疾病有較佳的輔助診斷價(jià)值，對(duì)不孕癥、盆腔靜脈曲張通過(guò)血流頻譜觀察，也可作出黑白超難下的診斷。三維彩超屬于彩超的一種，三維彩超是立體動(dòng)態(tài)顯示的。

彩超應(yīng)用于婦產(chǎn)科主要優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)良惡性腫瘤鑒別及臍帶疾病、胎兒先心病及胎盤功能的評(píng)估，對(duì)于滋養(yǎng)細(xì)胞疾病有較佳的輔助診斷價(jià)值，對(duì)不孕癥、盆腔靜脈曲張通過(guò)血流頻譜觀察，也可作出黑白超難下的診斷?？汕逦@示胎兒各部位臟器，了解胎兒生長(zhǎng)發(fā)育情況，觀察頭、肢體及各臟器大體結(jié)構(gòu)是否有畸形。

在懷孕的24周至32周做檢查可以排除胎兒的畸形，由于該期胎兒發(fā)育完善、羊水量增多，三維成像在液性環(huán)繞的條件下效果更佳，可顯示大部分組織器官結(jié)構(gòu)及整個(gè)胎兒發(fā)育狀況，該期胎兒面部豐滿，五官清晰，是診斷的最佳時(shí)期，成像成功率高，對(duì)臨床診斷最有意義。 祝您健康！三維彩超檢查什么：您現(xiàn)在的情況建議做下四維彩超檢查，四維彩超檢查最佳時(shí)間是懷孕24-28周左右的。

四維彩超是目前世界上最先進(jìn)的彩色超聲設(shè)備，具有即時(shí)立體成像、清晰準(zhǔn)確的特點(diǎn)。它不僅可以讓準(zhǔn)媽媽親眼目睹胎寶寶的即時(shí)動(dòng)態(tài)、活動(dòng)圖像和寶寶在媽媽肚子里的各種神態(tài)，而且能直接觀測(cè)到胎兒的四肢及內(nèi)臟，立體顯示出胎兒各器官的發(fā)育情況，以盡早發(fā)現(xiàn)一些先天性畸形，例如對(duì)胎兒唇裂、腭裂、骨骼發(fā)育異常、心血管畸形等更準(zhǔn)確的早期診斷。