Tikslaus CMM įvaldymas

DaugumaKMM staklės (koordinatinių matavimo mašinų) yra pagamintigranito komponentai.

Koordinatinės matavimo mašinos (KMM) yra lankstus matavimo prietaisas, kuris gamybos aplinkoje atlieka daug funkcijų, įskaitant naudojimą tradicinėje kokybės laboratorijoje ir pastaruoju metu tiesioginę gamybos palaikymo funkciją gamybos ceche atšiauresnėmis sąlygomis. KMM kodavimo skalbinių šiluminės savybės tampa svarbiu aspektu, renkantis jų funkcijas ir pritaikymą.

Neseniai „Renishaw“ paskelbtame straipsnyje aptariami plūduriuojančių ir įsisavintų kodavimo skalių tvirtinimo būdai.

Enkoderių skalės yra arba termiškai nepriklausomos nuo jų tvirtinimo pagrindo (plaukiojančios), arba termiškai priklausomos nuo pagrindo (reguliuojamos). Plaukiojanti skalė plečiasi ir traukiasi pagal skalės medžiagos šilumines charakteristikas, o fiksuota skalė plečiasi ir traukiasi tokiu pat greičiu kaip ir pagrindinis pagrindas. Matavimo skalių tvirtinimo būdai suteikia įvairių privalumų įvairioms matavimo reikmėms: „Renishaw“ straipsnyje pateikiamas atvejis, kai fiksuota skalė gali būti pageidaujamas sprendimas laboratorinėms mašinoms.

KMM naudojami trimačiams matavimo duomenims fiksuoti ant didelio tikslumo, apdirbtų komponentų, tokių kaip variklių blokai ir reaktyvinių variklių mentės, kaip kokybės kontrolės proceso dalis. Yra keturi pagrindiniai koordinatinių matavimo mašinų tipai: tiltinės, konsolinės, portalinės ir horizontalios svirtys. Tiltinio tipo KMM yra labiausiai paplitusios. KMM tilto konstrukcijoje Z ašies antgalis yra sumontuotas ant vežimėlio, kuris juda išilgai tilto. Tiltas yra varomas dviem kreipiančiosiomis Y ašies kryptimi. Variklis suka vieną tilto petį, o priešingas petys tradiciškai yra nevaromas: tilto konstrukcija paprastai yra valdoma / paremta aerostatiniais guoliais. Vežimėlis (X ašis) ir antgalis (Z ašis) gali būti varomi diržu, sraigtu arba linijiniu varikliu. KMM yra suprojektuoti taip, kad sumažintų nesikartojančias paklaidas, nes jas sunku kompensuoti valdiklyje.

Didelio našumo koordinatinės matavimo staklės (CMM) susideda iš didelės šiluminės masės granito pagrindo ir standžios portalinės / tiltinės konstrukcijos su mažos inercijos antgaliu, prie kurio pritvirtintas jutiklis ruošinio savybėms matuoti. Sugeneruoti duomenys naudojami siekiant užtikrinti, kad detalės atitiktų iš anksto nustatytus tolerancijos reikalavimus. Didelio tikslumo linijiniai kodavimo įrenginiai montuojami ant atskirų X, Y ir Z ašių, kurios didesnėse mašinose gali būti daugelio metrų ilgio.

Tipinis granitinis tiltinio tipo KMM, veikiantis oro kondicionieriumi vėsinamoje patalpoje, kurios vidutinė temperatūra yra 20 ± 2 °C, o kambario temperatūra kinta tris kartus per valandą, leidžia didelės šiluminės masės granitui palaikyti pastovią vidutinę 20 °C temperatūrą. Plaukiojantis linijinis nerūdijančio plieno kodavimo įrenginys, sumontuotas ant kiekvienos KMM ašies, būtų labai nepriklausomas nuo granito pagrindo ir greitai reaguotų į oro temperatūros pokyčius dėl didelio šilumos laidumo ir mažos šiluminės masės, kuri yra gerokai mažesnė nei granito stalo šiluminė masė. Dėl to skalė per tipinę 3 m ašį maksimaliai išsiplėstų arba susitrauktų maždaug 60 µm. Šis išsiplėtimas gali sukelti didelę matavimo paklaidą, kurią sunku kompensuoti dėl jos kintančio pobūdžio laike.


KMM granito pagrindo (3) ir enkoderio skalės (2) temperatūros pokytis, palyginti su kambario oro temperatūra (1)

Šiuo atveju tinkamiausias pasirinkimas yra su substratu suderinta skalė: suderinta skalė plėstųsi tik kartu su granito substrato šiluminio plėtimosi koeficientu (CTE) ir todėl mažai keistųsi reaguodama į nedidelius oro temperatūros svyravimus. Vis tiek reikia atsižvelgti į ilgalaikius temperatūros pokyčius, kurie turės įtakos didelio šiluminės masės substrato vidutinei temperatūrai. Temperatūros kompensavimas yra paprastas, nes valdikliui reikia kompensuoti tik mašinos šiluminį elgesį, neatsižvelgiant į enkoderio skalės šiluminį elgesį.

Apibendrinant galima teigti, kad kodavimo sistemos su suderintomis skalėmis yra puikus sprendimas tiksliems koordinatinių matavimo staklėms (CMM) su mažu CTE / didele termine mase turinčiais substratais ir kitoms reikmėms, kurioms reikalingas aukštas metrologinis našumas. Derinamų skalių privalumai yra supaprastinti terminio kompensavimo režimus ir sumažinti nepasikartojančias matavimo paklaidas, atsirandančias, pavyzdžiui, dėl oro temperatūros svyravimų vietinėje mašinos aplinkoje.


Įrašo laikas: 2021 m. gruodžio 25 d.