Máy đo toạ độ vận hành trên cơ sở hoạt động đồng bộ của một hệ thống hoàn chỉnh gồm :
• Máy CMM ( Coordinate Measuring Machine )
• Máy tính và hộp điều khiển ( Computer + JOG.box )
• Máy nén khí ( Air Compressor )
Hình 3.1. Mô hình cấu tạo chung của máy CMM
Để có thể vận hành và sử dụng máy CMM, ta cần nắm vững đ−ợc cấu tạo của máy nh− sau:
a, Bàn máy
Bàn máy là một tấm đá Granit đ−ợc chế tạo với độ ổn định cao. Do Granit đã đ−ợc th−ờng hoá tự nhiên nên nó có độ ổn định cao. Trên bề mặt bàn có cấy vào các chi tiết ren bằng thép để tiện cho việc cặp chi tiết, khi ta gá chi tiết lên máy để thực hiện quá trình đo. ở một phía bàn có gắn hệ thống th−ớc chuẩn Y, cầu Y chạy trên bàn máy theo một ph−ơng. Đầu đọc toạ độ Y đ−ợc gắn bên cạnh th−ớc chuẩn, vì vậy ta nhận đ−ợc chuyển vị của đầu đo trên mặt bàn. Ng−ời ta lặp lại kết cấu đo cho trục X trên thanh ngang của cầu Y. Cũng nh− vậy, trục Z đ−ợc đặt trên bàn tr−ợt của trục X.
b, Đầu đo
Đầu đo tiếp xúc đ−ợc gắn lên đầu trục Z bằng lực từ, đầu đo có thể đ−ợc bố trí theo nhiều ph−ơng h−ớng khác nhau khi ta thay đổi góc quay của nó. Đầu đo
cũng có nhiều dạng và đ−ờng kính khác nhau. Tùy theo chi tiết cần đo có hình dáng kích th−ớc nh− thế nào mà ta chọn đầu đo cho phù hợp với chi tiết cần đo.
a) b) Hình 3.2.a) đầu đo chùm ; b) đầu đo 1 kim
Tr−ớc khi đo, ta cần phải căn chỉnh đầu đo. Để căn chỉnh đầu đo của máy CMM, ta dùng một quả cầu làm chuẩn, có đ−ờng kính là ∅ 24,997 mm. Sau đó, điều khiển đầu đo khẽ chạm vào nhiều vị trí (từ 5-6 vị trí) trên quả cầu với góc đo A và B nhất định, chẳng hạn nh− A = 45°, B = 0°. Sau đó, ta mới thực hiện quá trình đo các kích th−ớc và thông số của chi tiết. Sau mỗi lần đo, do quá trình va chạm đầu đo với chi tiết nhiều lần khiến đầu đo bị mòn và vị trí góc của đầu đo có thể bị sai lệch đôi chút, nên ta cần thực hiện căn chỉnh đầu đo để lần đo tiếp theo chính xác hơn. Vì khi căn chỉnh lại đầu đo, máy tính sẽ tự động nhập các dữ liệu dung sai do các quá trình đo b−ớc tr−ớc để lại và khi thực hiện quá trình đo tiếp theo, máy tính sẽ tự động trừ đi các sai lệch đó, để có thể đạt kích th−ớc danh nghĩa của chi tiết chính xác nhất và dung sai cho phép nhỏ nhất.
Nh− vậy, sau mỗi lần thay đổi tọa độ và cách định vị chi tiết để thực hiện quá trình đo khác, ta cần phải căn chỉnh lại đầu đo và để đảm bảo đo đ−ợc vị trí cần đo, ta cần phải quay vị trí góc A B của đầu đo cho phù hợp với các chi tiết cần đo để đo đ−ợc kết quả chính xác nhất.
c, Hộp điều khiển
Hộp điều khiển có nhiệm vụ điều khiển đầu đo đến vị trí của chi tiết cần đo, đ−a đầu đo tiếp xúc với bề mặt chi tiết một cách nhẹ nhàng. Trên hộp điều khiển có một cần gạt dùng để điều khiển máy di chuyển theo các trục X Y và Z. Khi nhấn nút SPEED ta có thể điều chỉnh tốc độ đo nhanh hay chậm tùy ý. Trên hộp điều khiển cũng có nhiều chức năng quan trọng nh− sau khi dò điểm chuẩn thì ta có thể bắt đầu quá trình đo bằng cách nhấn nút DONE, trong khi đo có thể khóa những trục không cần thiết phải dịch chuyển lại. Ngoài ra còn có nút màu đỏ trên hộp điều khiển có chức năng an toàn, khi gặp sự cố thì ấn ngay nút này.