CMM tikslumo įsisavinimas

DaugumaCMM mašinos (Koordinačių matavimo mašinos) gaminamigranito komponentai.

Koordinačių matavimo mašinos (CMM) yra lankstus matavimo įtaisas ir sukūrė nemažai vaidmenų su gamybos aplinka, įskaitant naudojimą tradicinėje kokybės laboratorijoje, ir naujausią vaidmenį tiesiogiai palaikant gamybą gamybos grindyse griežtesnėje aplinkoje. CMM kodavimo skalių šiluminis elgesys tampa svarbiu jo vaidmenų ir taikymo aspektu.

Neseniai paskelbtame „Renishaw“ straipsnyje aptariama plūduriuojančio ir įvaldyto kodavimo masto tvirtinimo metodų tema.

Koderio skalės iš tikrųjų yra termiškai nepriklausomos nuo jų tvirtinimo substrato (plūduriuojančio) arba termiškai priklauso nuo substrato (įvaldytas). Plaukiojanti skalė plečiasi ir sutartys pagal skalės medžiagos šilumines charakteristikas, tuo tarpu įvaldyta skalė plečiasi ir sutartys tokiu pat greičiu kaip ir pagrindinis substratas. Matavimo skalės tvirtinimo būdai suteikia įvairių naudos įvairioms matavimo programoms: Renishaw straipsnyje pateikiamas atvejis, kai laboratorijų mašinose gali būti teikiama pirmenybė įvaldytai skalei.

CMM naudojami norint fiksuoti trijų matmenų matavimo duomenis apie aukštą tikslumą, apdirbtus komponentus, tokius kaip variklio blokai ir reaktyvinio variklio ašmenys, kaip kokybės kontrolės proceso dalį. Yra keturi pagrindiniai koordinačių matavimo mašinos tipai: tiltas, konsolever, gantry ir horizontalioji ranka. Tilto tipo CMM yra labiausiai įprasti. CMM tilto konstrukcijoje ant vežimo, kuris juda išilgai tilto, sumontuotas z ašies plunksnos plunksnos. Tiltas važiuoja dviem kreipiamaisiais keliais Y ašies kryptimi. Variklis vairuoja vieną tilto petį, o priešingas petys tradiciškai yra nerimtas: tilto struktūra paprastai vadovaujama / palaikoma ant aerostatinių guolių. Vežimą (X ašį) ir Quill (Z ašis) gali būti varomas diržu, varžtu ar linijiniu varikliu. CMM yra skirta sumažinti nekartojamų klaidų sumažinimą, nes juos sunku kompensuoti valdiklyje.

Didelio našumo CMM sudaro didelė šiluminės masės granito lova ir standi gantro / tilto struktūra, su maža inercijos plunksnos, kuriai pritvirtintas jutiklis, kad būtų galima išmatuoti darbo dalių ypatybes. Sukurti duomenys, naudojami užtikrinti, kad dalys atitiktų iš anksto nustatytus nuokrypius. Aukštos tikslios linijiniai kodavimo įrenginiai yra montuojami atskirose X, Y ir Z ašims, kurios gali būti daug metrų ilgio didesnėse mašinose.

Tipiškas granito tilto tipo CMM, veikiantis oro kondicionieriuje, kurio vidutinė temperatūra yra 20 ± 2 ° C, kai kambario temperatūra ciklai tris kartus per valandą leidžia aukšto terminio masinio granito metu išlaikyti pastovią vidutinę 20 ° C temperatūrą. Plūduriuojantis linijinis nerūdijančio plieno kodavimo įrenginys, sumontuotas ant kiekvienos CMM ašies, iš esmės nepriklausytų nuo granito substrato ir greitai reaguotų į oro temperatūros pokyčius dėl didelio šilumos laidumo ir mažos šiluminės masės, tai yra žymiai mažesnė už granito lentelės šiluminę masę. Tai leistų maksimaliai išplėsti ar susitraukti skalę per tipinę 3M ašį, esančią maždaug 60 μm. Ši plėtra gali sukelti didelę matavimo paklaidą, kurią sunku kompensuoti dėl jo kintančio laiko.


CMM granito lovos (3) ir kodavimo skalės (2) temperatūros pokytis, palyginti su kambario oro temperatūra (1)

Tokiu atveju pageidaujamas pasirinkimas yra substrato įvaldyta skalė: įvaldyta skalė išsiplėtė tik atsižvelgiant į granito substrato šiluminio išsiplėtimo koeficientą (CTE), todėl tai nedaug pakeistų reaguojant į mažus oro temperatūros virpesius. Vis dar reikia atsižvelgti į ilgalaikius temperatūros pokyčius ir tai turės įtakos vidurinei aukštos terminės masės substrato temperatūrai. Temperatūros kompensacija yra paprasta, nes valdikliui reikia tik kompensuoti šiluminį mašinos elgseną, taip pat neatsižvelgiant į kodavimo masto šiluminį elgesį.

Apibendrinant galima pasakyti, kad kodavimo sistemos su substrato įvaldytomis skalėmis yra puikus tikslaus CMM sprendimas, turintis žemą CTE / aukštą šiluminių masės substratą ir kitas programas, kurioms reikalingas aukštas metrologijos efektyvumas. Įvaldytų skalių pranašumai apima šiluminės kompensavimo režimų supaprastinimą ir galimybes sumažinti nepaskaidinamų matavimo klaidų sumažinimą, pavyzdžiui, dėl oro temperatūros pokyčių vietinėje mašinų aplinkoje.


Pašto laikas: 2012 m. Gruodžio 25 d