Pilnas CMM mašinos ir matavimo vadovas

Kas yra CMM mašina?

Įsivaizduokite CNC tipo mašiną, galinčią atlikti itin tikslius matavimus labai automatizuotu būdu.Štai ką CMM mašinos daro!

CMM reiškia „koordinačių matavimo mašiną“.Tai galbūt geriausi 3D matavimo prietaisai, atsižvelgiant į bendrą lankstumą, tikslumą ir greitį.

Koordinačių matavimo mašinų taikymas

Koordinačių matavimo mašinos yra vertingos bet kuriuo metu, kai reikia atlikti tikslius matavimus.Ir kuo sudėtingesni ar daugiau matavimų, tuo naudingiau naudoti CMM.

Paprastai CMM naudojami tikrinimui ir kokybės kontrolei.Tai yra, jie naudojami norint patikrinti, ar dalis atitinka dizainerio reikalavimus ir specifikacijas.

Jie taip pat gali būti naudojamiatvirkštinis inžinieriusesamas dalis tiksliai išmatuojant jų savybes.

Kas išrado CMM mašinas?

Pirmąsias CMM mašinas šeštajame dešimtmetyje sukūrė Škotijos įmonė Ferranti.Jie buvo reikalingi detalių detalių matavimui aviacijos ir gynybos pramonėje.Pačios pirmosios mašinos turėjo tik 2 judėjimo ašis.3 ašių mašinas septintajame dešimtmetyje pristatė Italijos DEA.Kompiuterio valdymas atsirado aštuntojo dešimtmečio pradžioje ir jį pristatė JAV Šefildas.

CMM mašinų tipai

Yra penkių tipų koordinačių matavimo mašinos:

• Tilto tipas CMM: Šioje konstrukcijoje dažniausiai CMM galvutė važiuoja tiltu.Viena tilto pusė važiuoja ant bėgelio ant lovos, o kita yra paremta ant oro pagalvės ar kitu būdu ant lovos be kreipiamojo bėgio.
• Konsolinis CMM: Konsolė palaiko tiltą tik iš vienos pusės.
• Portalas CMM: Portalo abiejose pusėse naudojamas kreipiamasis bėgis, kaip CNC maršrutizatorius.Paprastai tai yra didžiausi CMM, todėl jiems reikia papildomos paramos.
• Horizontalios rankos CMM: pavaizduokite konsolę, tačiau visas tiltas juda aukštyn ir žemyn viena ranka, o ne savo ašimi.Tai yra mažiausiai tikslūs CMM, tačiau jie gali išmatuoti didelius plonus komponentus, tokius kaip automobilių kėbulai.
• CMM tipo nešiojamoji rankena: šiose mašinose naudojamos sujungtos rankos ir paprastai jos nustatomos rankiniu būdu.Užuot matę XYZ tiesiogiai, jie apskaičiuoja koordinates pagal kiekvienos jungties sukimosi padėtį ir žinomą ilgį tarp jungčių.

Kiekvienas iš jų turi privalumų ir trūkumų, priklausomai nuo atliekamų matavimų tipų.Šie tipai nurodo mašinos struktūrą, kuri naudojama jo padėties nustatymuizondasmatuojamos dalies atžvilgiu.

Pateikiame patogią lentelę, kuri padės suprasti privalumus ir trūkumus:

Paprastai zondai yra išdėstyti 3 matmenimis – X, Y ir Z. Tačiau sudėtingesnės mašinos taip pat gali leisti keisti zondo kampą, kad būtų galima išmatuoti tose vietose, kurių zondas kitu atveju negalėtų pasiekti.Sukamieji stalai taip pat gali būti naudojami siekiant pagerinti įvairių funkcijų priartėjimą.

CMM dažnai gaminami iš granito ir aliuminio, juose naudojami oro guoliai

Zondas yra jutiklis, kuris nustato, kur yra detalės paviršius, kai atliekamas matavimas.

Zondų tipai apima:

• Mechaninis
• Optinis
• Lazeris
• Balta šviesa

Koordinačių matavimo mašinos naudojamos maždaug trimis pagrindiniais būdais:

• Kokybės kontrolės skyriai: čia jie paprastai laikomi švariose patalpose, kuriose kontroliuojamas klimatas, kad būtų kuo didesnis tikslumas.
• Parduotuvės aukštas: Čia CMM yra tarp CNC staklių, kad būtų lengva atlikti patikrinimus kaip gamybos elemento dalį su minimaliu keliu tarp CMM ir mašinos, kurioje apdirbamos dalys.Tai leidžia matavimus atlikti anksčiau ir galbūt dažniau, o tai leidžia sutaupyti, nes klaidos nustatomos anksčiau.
• Nešiojami: nešiojamus CMM lengva perkelti.Jie gali būti naudojami parduotuvės aukšte arba netgi nuvežti į vietą, nutolusią nuo gamybos įrenginio, kad būtų galima išmatuoti dalis lauke.

Kiek tikslios yra CMM mašinos (CMM tikslumas)?

Koordinačių matavimo mašinų tikslumas skiriasi.Paprastai jie siekia mikrometro ar geresnio tikslumo.Bet tai nėra taip paprasta.Viena vertus, klaida gali būti dydžio funkcija, todėl CMM matavimo paklaida gali būti nurodyta kaip trumpa formulė, į kurią įtraukiamas matavimo ilgis kaip kintamasis.

Pavyzdžiui, „Hexagon's Global Classic CMM“ yra įtrauktas į prieinamą universalų CMM sąrašą ir nurodo jo tikslumą:

1,0 + l / 300 um

Tie išmatavimai nurodyti mikronais, o L nurodytas mm.Tarkime, kad bandome išmatuoti 10 mm objekto ilgį.Formulė būtų 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 arba 1,03 mikronai.

Mikronas yra tūkstantoji mm dalis, tai yra apie 0,00003937 colio.Taigi klaida matuojant mūsų 10 mm ilgį yra 0,00103 mm arba 0,00004055 colio.Tai mažiau nei pusė dešimtosios – gana maža klaida!

Kita vertus, tikslumas turėtų būti 10 kartų didesnis nei mes bandome išmatuoti.Taigi, tai reiškia, jei patikėtume šį matavimą tik 10 kartų didesne verte arba 0,00005 colio.Vis dar gana maža klaida.

Parduotuvės grindų CMM matavimai darosi dar niūresni.Jei CMM yra kontroliuojamos temperatūros tikrinimo laboratorijoje, tai labai padeda.Tačiau parduotuvės aukšte temperatūra gali labai skirtis.Yra įvairių būdų, kaip CMM gali kompensuoti temperatūros svyravimus, tačiau nė vienas nėra tobulas.

CMM gamintojai dažnai nurodo temperatūros juostos tikslumą, o pagal ISO 10360-2 standartą CMM tikslumui įprasta juosta yra 64-72F (18-22C).Tai puiku, nebent jūsų parduotuvės aukštas vasarą yra 86 F.Tada jūs neturite geros klaidos specifikacijos.

Kai kurie gamintojai jums pateiks skirtingų tikslumo specifikacijų laiptų ar temperatūros juostų rinkinį.Bet kas atsitiks, jei esate daugiau nei viename diapazone tam pačiam dalių kiekiui skirtingu paros metu ar skirtingomis savaitės dienomis?

Pradedama kurti neapibrėžtumo biudžetą, leidžiantį blogiausiais atvejais.Jei dėl to blogiausio atvejo jūsų dalių tolerancijos yra nepriimtinos, reikia atlikti tolesnius proceso pakeitimus:

• Galite apriboti CMM naudojimą tam tikru paros metu, kai temperatūra nukrenta į palankesnius diapazonus.
• Galite pasirinkti apdirbti tik mažesnės tolerancijos dalis arba funkcijas tam tikru paros metu.
• Geresni CMM gali turėti geresnes jūsų temperatūros diapazonų specifikacijas.Jie gali būti verti, net jei jie gali būti daug brangesni.

Žinoma, šios priemonės pakenks jūsų gebėjimui tiksliai suplanuoti savo darbus.Staiga galvojate, kad geresnė klimato kontrolė parduotuvės aukšte gali būti naudinga investicija.

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

Kitas ingredientas, kuris eina kartu, yra tai, kaip nurodomi leistini nuokrypiai, kuriuos turi patikrinti CMM.Auksinis standartas yra geometrinis matmenų nustatymas ir tolerancija (GD&T).Norėdami sužinoti daugiau, peržiūrėkite mūsų įvadinį kursą apie GD&T.

CMM programinė įranga

CMM paleidžia įvairią 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 ją palaiko.

Gamintojai sukūrė savo unikalius skonius, norėdami pridėti matavimo užduočių, kurių nepalaiko DMIS.

DMIS

Kaip minėta, DMIS yra standartas, tačiau, kaip ir CNC g kodas, yra daug tarmių, įskaitant:

• PC-DMIS: šešiakampio versija
• OpenDMIS
• TouchDMIS: Perceptron

MCOSMOS

MCOSTMOS yra Nikon CMM programinė įranga.

Calypso

Calypso yra Zeiss CMM programinė įranga.

CMM ir CAD/CAM programinė įranga

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

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

MDB yra gana pažangiausias, todėl daugeliu atvejų jis dar nenaudojamas.

CMM zondai, šviestuvai ir priedai

CMM zondai

Yra įvairių tipų ir formų zondai, kurie palengvina daugybę skirtingų pritaikymų.

CMM šviestuvai

Armatūra taupo laiką, kai pakraunant ir iškraunant dalis į CMM, kaip ir naudojant CNC mašiną.Jūs netgi galite įsigyti CMM, kurie turi automatinius padėklų krautuvus, kad padidintų pralaidumą.

CMM mašinos kaina

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

Su CMM susiję darbai mašinų parduotuvėje

CMM vadovas

CMM programuotojas

CMM operatorius