常見三坐標測量機結構材料（陶瓷、花崗石、鋁合金、鋼）哪種好

溫度穩(wěn)定性

“熱膨脹系數(shù)”在很大程度上反映出設備的溫度穩(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。所以其性能遠優(yōu)于鋁金及鋼。雖然現(xiàn)在三坐標測量機上可以使用“溫度補償系統(tǒng)”來進行溫度補償，但各主軸及移送架部分不均勻的變化，是很難用“溫度補償系統(tǒng)”來補償?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，風吹等）。

所以的三坐標測量機，都不會采用鋁合金及鋼做為主軸材質(zhì)。

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測量機設備，大多廠家其工作臺多采用花崗巖材料；由于“熱膨脹系數(shù)”存在差異，會在溫度發(fā)生變化時，發(fā)生不匹配性。由于其材料形變量不同，會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)，雖然這種變形會很小，但對于精度要求很高的三坐標測量機而言，卻是不可忽視的變化。

材料：花崗巖 > 工業(yè)陶瓷 >> 鋼 >> 鋁合金  

抗時效穩(wěn)定性

鋁合金材料成型后，在加工過程中，會導致構件內(nèi)存有很大的內(nèi)應力，在相當長時間（數(shù)年）的內(nèi)應力釋放過程中，構件將隨之變形，即時效穩(wěn)定性較差。而非金屬材料幾乎沒有殘存內(nèi)應力；

所以金屬材質(zhì)（鋁合金、鋼）的三坐標測量機其在使用的前幾年時間里，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。

材料：花崗巖 ≈ 工業(yè)陶瓷 >> 鋼 > 鋁合金  

加工精度

• 非金屬材料導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。

• 在花崗巖通過研磨手段，其平行度、平面度可以做到<3um，這是三坐標測量機*的條件，也這是金屬材質(zhì)不易達到的。

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

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，是指材料或結構在受力時抵抗彈性變形的能，是材料或結構彈性變形難易程度的表征。材料的剛度通常用彈性模量E來衡量。

對于三坐標測量機而言，如果主軸的剛性差，在運動過程中發(fā)生彈性變化，對精度而是災難性的。所以對剛度差的材質(zhì)而言，各三坐標廠家就需要考慮通過增加橫截面積及增加加強筋來保證其本身的剛度，尤其是大型的三坐標測量機。

各材料的彈性模量值(約值，受本身材質(zhì)成分影響較大，花崗巖導軌一般選擇優(yōu)質(zhì)石材，實驗測試其彈性模量遠大于常規(guī)花崗巖石材)。

材料：工業(yè)陶瓷 > 鋼 > 花崗巖 > 鋁合金  

開發(fā)的便利性

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

• 鋁合金如果想做結構的產(chǎn)品，往往需要重新做模具，成本很高。

濟南德仁三坐標測量機的的移動軸(X軸)，已經(jīng)在使用第三代結構（該結構只提供左視圖，不提供三維視角），每一代的結構及性能都會有所提升。而鋁合金材質(zhì)基本上還是在使用三角梁結構或方梁結構。