Uudised – täielik CMM-masina ja mõõtmisjuhend

Mis on CMM-masin?

Kujutage ette CNC-stiilis masinat, mis on võimeline tegema ülitäpseid mõõtmisi väga automatiseeritud viisil.Seda CMM-i masinad teevad!

CMM tähistab "koordinaatmõõtmismasinat".Need on ehk ülimad 3D-mõõteseadmed oma üldise paindlikkuse, täpsuse ja kiiruse kombinatsiooni poolest.

Koordinaatmõõtmismasinate rakendused

Koordinaatide mõõtmismasinad on väärtuslikud igal ajal, kui on vaja teha täpseid mõõtmisi.Ja mida keerulisemad või arvukamad on mõõtmised, seda soodsam on kasutada CMM-i.

Tavaliselt kasutatakse CMM-e kontrollimiseks ja kvaliteedikontrolliks.See tähendab, et neid kasutatakse selleks, et kontrollida, kas osa vastab projekteerija nõuetele ja spetsifikatsioonidele.

Nad võivad olla ka harjunudpöördinsenerolemasolevaid osi, tehes nende omaduste täpseid mõõtmisi.

Kes leiutas CMM-masinad?

Esimesed CMM-masinad töötas välja Šotimaa Ferranti Company 1950. aastatel.Neid oli vaja osade täppismõõtmiseks kosmose- ja kaitsetööstuses.Kõige esimestel masinatel oli ainult 2 liikumistelge.3-teljelisi masinaid tutvustas Itaalia DEA 1960. aastatel.Arvutijuhtimine tuli kasutusele 1970. aastate alguses ja selle tutvustas USA Sheffield.

CMM-masinate tüübid

Koordinaatide mõõtmismasinaid on viit tüüpi:

Silla tüüp CMM: selles konstruktsioonis, kõige tavalisem, CMM-pea sõidab sillal.Üks silla pool sõidab voodil olevale siinile ja teine on toetatud õhkpadjale või muul viisil ilma juhtsiinita voodile.
Konsool CMM: konsool toetab silda ainult ühelt poolt.
Pukk-CMM: Pukk kasutab mõlemal küljel juhtsiinid, nagu CNC-ruuter.Need on tavaliselt suurimad CMM-id, seega vajavad nad täiendavat tuge.
Horisontaalne käsivarre CMM: kujutage ette konsooli, kuid kogu sild liigub üles ja alla mööda üksikut kätt, mitte oma teljel.Need on kõige vähem täpsed CMM-id, kuid nendega saab mõõta suuri õhukesi komponente, nagu autokered.
Kaasaskantav õla tüüp CMM: need masinad kasutavad liigendatud õlgu ja on tavaliselt käsitsi positsioneeritud.Selle asemel, et mõõta XYZ-i otse, arvutavad nad koordinaadid iga liigendi pöörlemisasendi ja liigenditevahelise teadaoleva pikkuse järgi.

Igal neist on eelised ja puudused, olenevalt teostatavatest mõõtmistest.Need tüübid viitavad masina struktuurile, mida kasutatakse selle paigutamisekssondmõõdetava osa suhtes.

Siin on mugav tabel, mis aitab mõista plusse ja miinuseid:

CMM tüüp	Täpsus	Paindlikkus	Kõige paremini kasutatav mõõtmiseks
Sild	Kõrge	Keskmine	Keskmise suurusega komponendid, mis nõuavad suurt täpsust
Konsool	Kõrgeim	Madal	Väiksemad komponendid, mis nõuavad väga suurt täpsust
Horisontaalne käsivars	Madal	Kõrge	Suured komponendid, mis nõuavad madalat täpsust
Pukk	Kõrge	Keskmine	Suured komponendid, mis nõuavad suurt täpsust
Kaasaskantav käetüüp	Madalaim	Kõrgeim	Kui kaasaskantavus on absoluutselt suurim kriteerium.

Sondid paiknevad tavaliselt kolmes mõõtmes – X, Y ja Z. Kuid keerukamad masinad võivad võimaldada ka sondide nurga muutmist, võimaldades mõõta kohtades, kuhu sond muidu ei ulatuks.Pöördlaudu saab kasutada ka erinevate funktsioonide lähenemise parandamiseks.

CMM-id on sageli valmistatud graniidist ja alumiiniumist ning nendes kasutatakse õhklaagreid

Sond on andur, mis määrab mõõtmise ajal, kus detaili pind asub.

Sondi tüübid hõlmavad järgmist:

Mehaaniline
Optiline
Laser
Valge valgus

Koordinaatide mõõtmismasinaid kasutatakse laias laastus kolmel üldisel viisil:

Kvaliteedikontrolli osakonnad: siin hoitakse neid tavaliselt kontrollitava kliimaga puhastes ruumides, et maksimeerida nende täpsust.
Poe põrand: siin on CMM-id CNC-masinate hulgas maas, et oleks lihtne teostada kontrolle tootmisüksuse osana minimaalse vahemaaga CMM-i ja masina vahel, kus osi töödeldakse.See võimaldab mõõtmisi teha varem ja potentsiaalselt sagedamini, mis toob kaasa kokkuhoiu, kuna vead tuvastatakse varem.
Kaasaskantav: kaasaskantavaid CMM-e on lihtne liigutada.Neid võib kasutada osade mõõtmiseks poes või viia neid isegi tootmisüksusest kaugemal asuvasse kohta.

Kui täpsed on CMM-masinad (CMM-i täpsus)?

Koordinaatide mõõtmismasinate täpsus on erinev.Üldiselt on nende eesmärk mikromeetriline või parem täpsus.Aga see pole nii lihtne.Esiteks võib viga olla suuruse funktsioon, nii et CMM-i mõõtmisvea võib määrata lühikese valemina, mis sisaldab muutujana mõõtmise pikkust.

Näiteks Hexagoni Global Classic CMM on loetletud taskukohase universaalse CMM-ina ja täpsustab selle täpsust järgmiselt:

1,0 + L / 300 um

Need mõõdud on esitatud mikronites ja L on täpsustatud millimeetrites.Oletame, et proovime mõõta 10 mm funktsiooni pikkust.Valem oleks 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 või 1,03 mikronit.

Mikron on tuhandik mm, mis on umbes 0,00003937 tolli.Seega on viga meie 10 mm pikkuse mõõtmisel 0,00103 mm või 0,00004055 tolli.See on vähem kui pool pool kümnendikku – üsna väike viga!

Teisest küljest peaks täpsus olema 10 korda suurem sellest, mida me proovime mõõta.See tähendab, et kui me usaldaksime selle mõõtmise ainult 10-kordsele väärtusele ehk 0,00005 tollile.Ikka päris väike viga.

Poe põrandate CMM-i mõõtmised muutuvad veelgi hägusemaks.Kui CMM asub kontrollitava temperatuuriga kontrolllaboris, aitab see palju.Kuid poe põrandal võivad temperatuurid üsna palju erineda.CMM saab temperatuurikõikumisi kompenseerida mitmel viisil, kuid ükski pole täiuslik.

CMM-i valmistajad määravad sageli temperatuurivahemiku täpsuse ja vastavalt ISO 10360-2 standardile CMM-i täpsuse jaoks on tüüpiline vahemik 64-72F (18-22C).See on suurepärane, välja arvatud juhul, kui teie poepõrand on suvel 86 F.Siis pole teil vea jaoks head spetsifikatsiooni.

Mõned tootjad pakuvad teile erineva täpsusega astmeid või temperatuuriribasid.Aga mis juhtub siis, kui olete sama osade jaoks rohkem kui ühes vahemikus erinevatel kellaaegadel või erinevatel nädalapäevadel?

Hakkab looma ebakindluse eelarve, mis võimaldab halvimaid juhtumeid.Kui need halvimad juhtumid põhjustavad teie osade puhul vastuvõetamatuid tolerantse, on vaja täiendavaid protsessimuudatusi.

Saate piirata CMM-i kasutamist teatud kellaaegadega, kui temperatuurid langevad soodsamatesse vahemikku.
Võite valida, et teatud kellaaegadel töödeldakse ainult madalama tolerantsiga osi või funktsioone.
Parematel CMM-idel võivad olla teie temperatuurivahemike jaoks paremad andmed.Need võivad olla seda väärt, kuigi võivad olla palju kallimad.

Loomulikult kahjustavad need meetmed teie võimet oma töökohti täpselt ajastada.Järsku mõtlete, et poe põranda parem kliimaseade võib olla kasulik investeering.

Näete, kuidas kogu see mõõtmise asi päris segaseks läheb.

Teine käsikäes olev koostisosa on see, kuidas CMM-i poolt kontrollitavad tolerantsid on täpsustatud.Kuldstandard on geomeetriline mõõtmine ja tolerantsus (GD&T).Lisateabe saamiseks vaadake meie sissejuhatavat kursust GD&T kohta.

CMM tarkvara

CMM-id käitavad erinevat tüüpi tarkvara.Standardi nimi on DMIS, mis tähistab Dimensional Measurement Interface Standardit.Kuigi see pole iga CMM-i tootja peamine tarkvaraliides, toetab enamik neist seda vähemalt.

Tootjad on loonud oma ainulaadsed maitsed, et lisada mõõtmisülesandeid, mida DMIS ei toeta.

DMIS

Nagu mainitud, on DMIS standard, kuid nagu CNC g-kood, on ka palju dialekte, sealhulgas:

PC-DMIS: Hexagoni versioon
OpenDMIS
TouchDMIS: Perceptron

MCOSMOS

MCOSTMOS on Nikoni CMM-tarkvara.

Calypso

Calypso on Zeissi CMM-tarkvara.

CMM ja CAD/CAM tarkvara

Kuidas on CMM-i tarkvara ja programmeerimine seotud CAD-/CAM-tarkvaraga?

Erinevaid CAD-failivorminguid on palju, seega kontrollige, millistega teie CMM-tarkvara ühildub.Lõplikku integratsiooni nimetatakse mudelipõhiseks määratluseks (MBD).MBD abil saab mudelit ennast kasutada CMM-i mõõtmete eraldamiseks.

MDB on üsna eesrindlik, nii et seda enamikul juhtudel veel ei kasutata.

CMM-sondid, kinnitused ja tarvikud

CMM sondid

Paljude erinevate rakenduste hõlbustamiseks on saadaval mitmesuguseid sonditüüpe ja kujundeid.

CMM-i kinnitused

Kinnitused säästavad aega osade laadimisel ja mahalaadimisel CMM-ile, nagu ka CNC-masinale.Saate isegi hankida CMM-e, millel on läbilaskevõime maksimeerimiseks automaatsed kaubaaluste laadijad.