Užpildytas CMM mašinos ir matavimo vadovas

Kas yra CMM mašina?

Įsivaizduokite CNC stiliaus aparatą, galintį labai tiksliai atlikti matavimus labai automatiškai. Tai daro CMM mašinos!

CMM reiškia „koordinačių matavimo mašina“. Jie galbūt yra aukščiausi 3D matavimo įtaisai, atsižvelgiant į jų bendrą lankstumą, tikslumą ir greitį.

Koordinačių matavimo mašinų taikymas

Koordinačių matavimo mašinos yra vertingos bet kuriuo metu, kai reikia atlikti tikslus matavimus. Ir kuo sudėtingesni ar daugybė matavimų, tuo naudingesni yra naudoti CMM.

Paprastai CMM naudojami tikrinimui ir kokybės kontrolei. T. y., Jie naudojami norint patikrinti, ar dalis atitinka dizainerio reikalavimus ir specifikacijas.

Jie taip pat gali būti įpratęatvirkštinis inžinieriusEsamos dalys, tiksliai išmatuojant jų savybes.

Kas išrado CMM mašinas?

Pirmuosius CMM mašinas sukūrė Škotijos „Feranti Company“ šeštajame dešimtmetyje. Jie buvo reikalingi tiksliai matuoti dalis kosmoso ir gynybos pramonėje. Pačios pirmosios mašinos turėjo tik 2 ašis. Septintajame dešimtmetyje DEA iš Italijos pristatė 3 ašies mašinas. Kompiuterių kontrolė atėjo aštuntojo dešimtmečio pradžioje ir jį pristatė JAV Šefildas.

CMM mašinų tipai

Yra penki koordinačių matavimo mašinos tipai:

• Tilto tipas CMM: Šiame dizaine dažniausiai CMM galva važiuoja ant tilto. Viena tilto pusė važiuoja ant bėgio ant lovos, o kita - ant oro pagalvės ar kitokio metodo ant lovos be kreipiamojo bėgio.
• Konsolever CMM: Konsilever palaiko tiltą tik vienoje pusėje.
• „Gantry CMM“: „Gantry“ abiejose pusėse naudoja kreipiamąjį bėgį, pavyzdžiui, CNC maršrutizatorių. Paprastai tai yra didžiausi CMM, todėl jiems reikia papildomo palaikymo.
• Horizontali ranka Cmm: pavaizduokite konsolę, tačiau visas tiltas juda aukštyn ir žemyn vienos rankos, o ne ant savo ašies. Tai yra mažiausiai tikslūs CMM, tačiau jie gali išmatuoti didelius plonus komponentus, tokius kaip automatiniai korpusai.
• Nešiojamos rankos tipo CMM: Šios mašinos naudoja sujungtas rankas ir paprastai yra rankiniu būdu išdėstytos. Užuot tiesiogiai matuoję XYZ, jie apskaičiuoja koordinates iš kiekvieno sąnario sukamosios padėties ir žinomo ilgio tarp sąnarių.

Kiekvienas iš jų turi pranašumų ir trūkumų, atsižvelgiant į atliktų matavimų tipus. Šie tipai nurodo mašinos struktūrą, kuri naudojama jo išdėstymuizondaspalyginti su matuojama dalimi.

Štai patogus stalas, padedantis suprasti privalumus ir trūkumus:

Paprastai zondai yra 3 matmenys - X, Y ir Z. Tačiau sudėtingesnės mašinos taip pat gali leisti pakeisti zondų kampą, leidžiantį išmatuoti tose vietose, kurių zondas kitaip negalėtų pasiekti. Rotacinės lentelės taip pat gali būti naudojamos siekiant pagerinti įvairių savybių galimybes.

CMM dažnai gaminami iš granito ir aliuminio, ir jie naudoja oro guolius

Zondas yra jutiklis, nustatantis, kur dalies paviršius yra tada, kai atliekamas matavimas.

Zondo tipai apima:

• Mechaninis
• Optinis
• Lazeris
• Balta šviesa

Koordinačių matavimo mašinos naudojamos maždaug trimis bendrais būdais:

• Kokybės kontrolės skyriai: Štai jie paprastai laikomi klimato kontroliuojamose švariose patalpose, kad būtų maksimaliai padidinti jų tikslumas.
• Parduotuvių grindys: Čia CMM yra tarp CNC mašinų, kad būtų lengva atlikti patikrinimus kaip gamybos elemento dalį, turinčią minimalią kelionę tarp CMM ir mašinos, kur dalys yra apdirbamos. Tai leidžia atlikti matavimus anksčiau ir galimai dažniau, o tai lemia taupymą, nes klaidos yra nustatytos anksčiau.
• Nešiojamieji: nešiojamuosius CMM lengva judėti. Jie gali būti naudojami parduotuvių grindyse ar net išvežant į aikštelę nuo gamybos įrenginio, kad būtų galima išmatuoti dalis lauke.

Ar tikslūs yra CMM mašinos (CMM tikslumas)?

Koordinačių matavimo mašinų tikslumas skiriasi. Paprastai jie siekia tiksliai ar geriau. Bet tai nėra taip lengva. Viena vertus, klaida gali būti dydžio funkcija, todėl CMM matavimo paklaida gali būti nurodyta kaip trumpa formulė, apimanti matavimo ilgį kaip kintamąjį.

Pavyzdžiui, „Hexagon“ pasaulinis klasikinis CMM yra nurodytas kaip prieinamas universalus CMM ir nurodo jo tikslumą::

1.0 + l/300um

Šie matavimai yra mikronų, o L nurodyta mm. Taigi tarkime, kad mes bandome išmatuoti 10 mm funkcijos ilgį. Formulė būtų 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 arba 1,03 mikronų.

Mikronas yra tūkstančiai mm, kuris yra apie 0,00003937 colių. Taigi klaida, matuojant mūsų 10 mm ilgį, yra 0,00103 mm arba 0,00004055 colių. Tai yra mažiau nei pusė dešimties - pretty mažos klaidos!

Kita vertus, reikėtų būti 10x tikslumu, ką mes bandome išmatuoti. Taigi tai reiškia, kad jei galime patikėti tik šį matavimą iki 10 kartų tos vertės, arba 0,00005 colių. Vis dar gana maža klaida.

Daiktai tampa dar murmesni dėl parduotuvių grindų CMM matavimų. Jei CMM yra laikomas temperatūros kontroliuojamoje tikrinimo laboratorijoje, tai labai padeda. Tačiau parduotuvių aukšte temperatūra gali skirtis. Yra įvairių būdų, kaip CMM gali kompensuoti temperatūros pokyčius, tačiau nė vienas nėra tobulas.

CMM gamintojai dažnai nurodo temperatūros juostos tikslumą, o pagal ISO 10360-2 standartą, skirtą CMM tikslumui, tipinė juosta yra 64-72F (18-22C). Puiku, nebent jūsų parduotuvių grindys vasarą yra 86F. Tada jūs neturite geros klaidos specifikacijos.

Kai kurie gamintojai duos jums laiptų ar temperatūros juostų rinkinį su skirtingais tikslumo specifikacijomis. Bet kas nutiks, jei jūs esate daugiau nei viename diapazone, skirtoje toje pačioje dalių bėgime skirtingu dienos metu ar skirtingomis savaitės dienomis?

Pradedama kurti neapibrėžtumo biudžetą, kuris leidžia blogiausiems atvejams. Jei tie blogiausi atvejai lemia nepriimtinus jūsų dalių nuokrypius, reikia papildomų proceso pakeitimų:

• Galite apriboti CMM naudojimą tam tikru paros metu, kai tempai patenka į palankesnius diapazonus.
• Galite pasirinkti tik mašininį mažesnių tolerancijos dalių ar funkcijų įrenginį tam tikru paros metu.
• Geriau CMM gali būti geresnės jūsų temperatūros diapazonų specifikacijos. Jie gali būti to verti, net jei jie gali būti daug brangesni.

Žinoma, šios priemonės sugadins jūsų sugebėjimą tiksliai suplanuoti jūsų darbą. Staiga galvojate, kad geresnė klimato kontrolė parduotuvių grindyse gali būti verta investicija.

Galite pamatyti, kaip visas šis matavimo dalykas tampa gana nervingas.

Kitas ingredientas, einantis ranka, yra tai, kaip nurodomi tolerancijos, kuriuos reikia patikrinti CMM. Auksinis standartas yra geometrinis matmenys ir tolerancija (GD&T). Peržiūrėkite mūsų įvadinį „GD&T“ kursą, kad sužinotumėte daugiau.

CMM programinė įranga

CMM paleiskite įvairių rūšių programinę įrangą. Standartas vadinamas DMIS, kuris reiškia matmenų matavimo sąsajos standartą. Nors tai nėra pagrindinė kiekvieno CMM gamintojo programinės įrangos sąsaja, dauguma jų bent jau palaiko.

Gamintojai sukūrė savo unikalius skonius, kad pridėtų matavimo užduotis, kurių nepalaiko DMIS.

DMIS

Kaip minėta DMIS, yra standartas, tačiau, kaip ir CNC G-kodas, yra daugybė tarmių, įskaitant:

• PC-DMIS: „Hexagon“ versija
• Opendmis
• „Touchdmis“: „PERCEPTRON“

McOSMOS

„Mcostmos“ yra „Nikon“ CMM programinė įranga.

Calypso

„Calypso“ yra CMM programinė įranga iš „Zeiss“.

CMM ir CAD/CAM programinė įranga

Kaip CMM programinė įranga ir programavimas yra susijęs su CAD/CAM programine įranga?

Yra daugybė skirtingų CAD failų formatų, todėl patikrinkite, su kuriomis CMM programinė įranga yra suderinama. Galutinė integracija vadinama modelio apibrėžimu (MBD). Naudojant MBD, pats modelis gali būti naudojamas CMM matmenims išgauti.

MDB yra gana priekinis kraštas, todėl daugeliu atvejų jis dar nėra naudojamas.

CMM zondai, armatūra ir priedai

CMM zondai

Galima palengvinti daugybę skirtingų programų.

CMM šviestuvai

Įregškiniai įrenginiai yra taupymo laikas, kai kraunami ir iškraunami CMM dalys, kaip ir CNC kompiuteryje. Jūs netgi galite gauti CMM, turinčių automatinius padėklų krautuvus, kad maksimaliai padidintumėte pralaidumą.

CMM mašinos kaina

Naujos koordinačių matavimo mašinos prasideda nuo 20 000 iki 30 000 USD diapazono ir siekia daugiau nei 1 mln. USD.

CMM susiję darbai mašinų parduotuvėje

CMM vadovas

CMM programuotojas

CMM operatorius