模具测量一直以来是一件费时费力的事情，技术人员需要不断移动模具才能实现检测，于是，法如CMM测量机的诞生，让我们告别了这一时代。

三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是20世纪60年代发展起来的一种新型、高效的精密测量仪器，主要用于对工件进行长度和宽度方向的检测，以及在X、Y、Z坐标方向上测量三维物体的几何尺寸（图1）。传统的CMM坐标测量机是一种固定式的测量装置，比较沉重，需要将被测量工件摆放到测量机上进行测量。但在现代工业生产条件下，尤其在模具制造行业，设法将大量沉重的模具搬入到固定CMM坐标测量机的恒温质量控制室内进行测量是一件非常困难的事情。于是，法如研究人员开发了便携式的CMM测量机。该产品装有带关节的伸缩摇臂，结构结实、可移动、灵活性好，可以实现在线快速安装，而且具有携带方便和精度可靠等特点，能够精确重复地测量物体的几何形状，包含几何尺寸、形位公差等测量功能，测量精度可达最高5μm。

图1  便携式CMM坐标测量机实现简单检测

在实际生产时，用户仅需使用三角架或直接将该测量装置安装到加工零件的机床上（具备真空、磁力底座等选配件），然后将接触式探针引导到被测物体的表面上进行扫描测量，随后，在电脑屏幕上将开始显示三维测量过程，并将所有的测量数据记录下来同时创建综合报告。从本质上来说，通过该设备可以创建一个部件的三维“蓝图”，或者制造这个部件所需的机加工零件的“蓝图”。因此，现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工过程的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。

主要功能

法如的CMM测量设备主要包括Gage（便携式CMM）、3D Portable Measuring Arm （便携式测量臂）、Laser Scanner（激光扫描头）、Laser Tracker（激光跟踪仪）和CAM2软件系列等。

1.对板金件样板的数字化处理

在板金加工车间，技术人员通常要对切割样板进行编程处理，然后再将这些编好的程序用于新型激光切割机、水喷射切割机以及自动冲压机械的操作。其整个转换过程包括对模型轮廓的扫描，以.dxf格式向后处理器传输经过数字化处理的数据文件，通过后处理器自动地将信息转换成NC数控切割程序等（图2）。一般整个编程工作需要一整天的时间，如果采用法如便携式CMM坐标测量机后，只需几分钟便可完成。此外，该便携式CMM坐标测量机还可以精确地测量一个磨损和毁坏的零件，然后创建一个三维模型，并将其输入到CNC数控文件之中。

图2  采用CMM坐标测量机扫描工件表面可直接生成三维模型

2.对老式CAD图纸的更新

在板金件切割程序创建以后，还需要利用数字化的数据和AutoCAD软件创建一份更新的零件图纸。但是企业为了提高生产能力和制作水平，经常会对这些样板进行修改和调整，而这些信息并没有在软件文件中记录下来。如果采用CMM坐标测量仪，便可轻松实现采用数字化数据更新图纸，可以保证图纸与实际样板的一致性。

同样，这一方法也适用于更新工具和工装夹具的图纸。因为在工件投入生产前，这些工具的图纸也会被多次修改已达到最佳状态。所以，通过CMM坐标测量机测量生产中的数据设置，并将这些数据反馈给CAD系统来更新图纸，不仅可以节约几个小时的试运行时间，而且可以避免以后工具返修时发生错误。

3.模具检测

大部分CMM坐标测量机只能在预先确定的间隔范围内采集一些离散点的测量数据，而法如便携式CMM坐标测量机则可以用手工扫描连续的轮廓表面。在模具制造领域，应用这种带有摇臂的测量装置是非常理想的。技术人员不必先将模具拆卸开再分析哪些地方需要改进，只需简单地对现有的模具表面进行测量，然后由测量系统生成的表面轮廓用计算机辅助设计软件使其与一个完美的理论图形比较，如果两个比较图形之间产生不一致，则表明模具局部有缺陷。此时，只要再次利用便携式测量设备，扫描检测模具表面相关部位，并做好记号，以便进一步返工修改。
4.现有零件的再次工程设计

目前，由于生产技术的进步，很多企业都在不断地调整和更新自己的产品，这些产品的设计历史以及相对应的模具的修改信息是不会记录在设计图纸上的。法如提供的便携式CMM坐标测量机可迅速地扫描现有零件，并对扫描的数据进行快速的数字化处理，然后以转换成三维计算机零件设计的格式，对这部分零件进行重新工程设计，并将其输入到CAD软件之中。

结束语

便携式坐标测量机是整个模具制造领域中可以选用的一种有效测量工具。它可保证一个模具能够生产出精确的零件，为新产品的逆向工程分析提供追溯性质量控制文件，可以为成功的生产制造厂提供所需要的数据，这些数据具有精确和良好的适应性功能特性，有利于提高他们的产品质量和工艺水平。

用户也可以从中节约很多资金，包括节约室内测量用夹具的运输费用和测量费用。而且，便携式CMM坐标测量机本身的价格要比固定式CMM坐标测量机的价格便宜得多，但却具有相当大的测量范围。如果在CMM测量机上检测同样大小的模具，固定式CMM所需要的投资要比便携式CMM高4～5倍。