CMM-i täpsuse valdamine

EnamikCmm masinad (koordinaatmõõtemasinad) on teinudgraniidist komponendid.

A Coordinate Measuring Machines (CMM) on paindlik mõõteseade ja on välja töötanud mitmeid rolle tootmiskeskkonnaga, sealhulgas kasutamist traditsioonilises kvaliteedilaboris ja uuemat rolli tootmist otseselt toetada karmimates keskkondades tootmispõrandal.CMM-kooderi kaalude termiline käitumine muutub oluliseks kaalutluseks selle rollide ja rakenduse vahel.

Hiljuti avaldatud Renishaw artiklis käsitletakse ujuva ja valdatud kodeerija skaala paigaldamise tehnikaid.

Kodeerija kaalud on kas termiliselt sõltumatud oma paigaldusalusest (ujuvad) või termiliselt sõltuvad substraadist (meisterdatud).Ujuv skaala paisub ja tõmbub kokku vastavalt katlakivi materjali termilistele omadustele, samas kui valdatud skaala paisub ja tõmbub kokku sama kiirusega kui aluspind.Mõõteskaala paigaldamise tehnikad pakuvad mitmesuguseid eeliseid erinevate mõõtmisrakenduste jaoks: Renishaw artikkel kirjeldab juhtumeid, kus laboriseadmete jaoks võib eelistatud lahendus olla valdav skaala.

CMM-e kasutatakse kolmemõõtmeliste mõõtmisandmete jäädvustamiseks ülitäpsete, töödeldud komponentide, näiteks mootoriplokkide ja reaktiivmootori labade kohta, osana kvaliteedikontrolli protsessist.Koordinaatide mõõtmise masinaid on neli põhitüüpi: sild, konsool, pukk ja horisontaalne õlg.Sild-tüüpi CMM-id on kõige tavalisemad.CMM-i silla konstruktsioonis on Z-telje sulepea paigaldatud vankrile, mis liigub mööda silda.Sild sõidetakse mööda kahte juhtteed Y-telje suunas.Mootor juhib silla ühte õla, samas kui vastaspool on traditsiooniliselt juhita: silla konstruktsioon on tavaliselt juhitud / toetatud aerostaatilistele laagritele.Kelku (X-telg) ja sulepead (Z-telg) võivad käitada rihm, kruvi või lineaarmootor.CMM-id on loodud mittekordatavate vigade minimeerimiseks, kuna neid on kontrolleris raske kompenseerida.

Suure jõudlusega CMM-id koosnevad suure termilise massiga graniidist ja jäigast pukk-/sildkonstruktsioonist koos väikese inertsiga sulepeaga, mille külge on kinnitatud andur tooriku omaduste mõõtmiseks.Loodud andmed, mida kasutatakse tagamaks, et osad vastavad etteantud tolerantsidele.Suure täpsusega lineaarkooderid on paigaldatud eraldi X-, Y- ja Z-telgedele, mis võivad suurematel masinatel olla mitu meetrit pikad.

Tüüpiline graniidist silla tüüpi CMM, mida kasutatakse konditsioneeritud ruumis, mille keskmine temperatuur on 20 ± 2 °C, kus ruumitemperatuur tsüklit kolm korda tunnis, võimaldab kõrge termilise massiga graniidil säilitada konstantset keskmist temperatuuri 20 °C.Igale CMM-i teljele paigaldatud ujuv lineaarne roostevabast terasest kodeerija oleks suures osas sõltumatu graniidist aluspinnast ja reageeriks kiiresti õhutemperatuuri muutustele tänu oma kõrgele soojusjuhtivusele ja madalale soojusmassile, mis on oluliselt väiksem kui graniidist laua soojusmass. .See tooks kaasa skaala maksimaalse laienemise või kahanemise üle tüüpilise 3 m telje ligikaudu 60 µm.See laienemine võib tekitada olulise mõõtmisvea, mida on selle ajas muutumise tõttu raske kompenseerida.


CMM-i graniitkihi (3) ja koodri skaala (2) temperatuurimuutus võrreldes ruumiõhu temperatuuriga (1)

Sel juhul on eelistatud valik substraadist valmistatud skaala: meisterdatud skaala laieneks ainult graniidist substraadi soojuspaisumisteguriga (CTE) ja seepärast ei muutuks õhutemperatuuri väikeste võnkumiste korral.Arvestada tuleb ka pikemaajaliste temperatuurimuutustega ja need mõjutavad suure termilise massiga substraadi keskmist temperatuuri.Temperatuuri kompenseerimine on lihtne, kuna kontroller peab kompenseerima ainult masina termilist käitumist, võtmata arvesse ka kodeerija skaala soojuskäitumist.

Kokkuvõtteks võib öelda, et substraadiga masterdatud skaaladega kodeerimissüsteemid on suurepärane lahendus madala CTE / suure termilise massiga substraatide ja muude rakenduste jaoks, mis nõuavad kõrget metroloogilist jõudlust.Meisterdatud kaalude eelised hõlmavad termilise kompensatsiooni režiimide lihtsustamist ja võimalust vähendada kordumatuid mõõtmisvigu, mis on tingitud näiteks õhutemperatuuri kõikumisest kohalikus masinakeskkonnas.


Postitusaeg: 25. detsember 2021