Menguasai Ketepatan CMM

KebanyakannyaMesin CMM (Menyelaras mesin pengukur) dibuat olehKomponen Granit.

Mesin pengukuran koordinat (CMM) adalah peranti pengukur yang fleksibel dan telah membangunkan beberapa peranan dengan persekitaran pembuatan, termasuk penggunaan di makmal kualiti tradisional, dan peranan yang lebih baru untuk menyokong pengeluaran secara langsung di lantai pembuatan di persekitaran yang lebih keras. Tingkah laku terma skala pengekod CMM menjadi pertimbangan penting antara peranan dan permohonannya.

Dalam artikel yang diterbitkan baru -baru ini, oleh Renishaw, subjek teknik pemasangan skala pengekod terapung dan menguasai dibincangkan.

Skala pengekod secara berkesan sama ada secara termal bebas daripada substrat pemasangan mereka (terapung) atau termal bergantung kepada substrat (dikuasai). Skala terapung mengembang dan kontrak mengikut ciri -ciri terma bahan skala, sedangkan skala yang dikuasai mengembang dan kontrak pada kadar yang sama seperti substrat yang mendasari. Teknik pelekap skala pengukuran menawarkan pelbagai manfaat untuk pelbagai aplikasi pengukuran: Artikel dari Renishaw membentangkan kes di mana skala yang dikuasai mungkin menjadi penyelesaian pilihan untuk mesin makmal.

CMMS digunakan untuk menangkap data pengukuran tiga dimensi pada ketepatan tinggi, komponen machined, seperti blok enjin dan bilah enjin jet, sebagai sebahagian daripada proses kawalan kualiti. Terdapat empat jenis asas mesin pengukur koordinat: jambatan, cantilever, gantri dan lengan mendatar. CMM jenis jambatan adalah yang paling biasa. Dalam reka bentuk jambatan CMM, quill paksi Z dipasang pada kereta yang bergerak di sepanjang jambatan. Jambatan ini didorong di sepanjang dua cara panduan dalam arah paksi y. Motor memandu satu bahu jambatan, manakala bahu yang bertentangan secara tradisional tidak dapat dikesan: struktur jambatan biasanya dipandu / disokong pada galas aerostatik. Kereta (paksi X) dan quill (paksi z) boleh didorong oleh tali pinggang, skru atau motor linear. CMMS direka untuk meminimumkan kesilapan yang tidak boleh diulang kerana ini sukar untuk mengimbangi pengawal.

CMM yang berprestasi tinggi terdiri daripada katil granit jisim terma yang tinggi dan struktur gantri / jambatan yang kaku, dengan quill inersia yang rendah yang dilampirkan sensor untuk mengukur ciri-ciri kerja. Data yang dihasilkan digunakan untuk memastikan bahawa bahagian -bahagian memenuhi toleransi yang telah ditetapkan. Pengekod linear ketepatan tinggi dipasang pada paksi x, y dan z yang berasingan yang boleh banyak meter pada mesin yang lebih besar.

CMM jenis jambatan granit biasa yang dikendalikan di dalam bilik berhawa dingin, dengan suhu purata 20 ± 2 ° C, di mana kitaran suhu bilik tiga kali setiap jam, membenarkan granit massa terma tinggi untuk mengekalkan suhu purata malar sebanyak 20 ° C. Pengekod keluli tahan karat linear terapung yang dipasang pada setiap paksi CMM akan sebahagian besarnya bebas daripada substrat granit dan bertindak balas dengan cepat kepada perubahan suhu udara disebabkan oleh kekonduksian terma yang tinggi dan jisim haba yang rendah, yang jauh lebih rendah daripada jisim termal jadual granit. Ini akan membawa kepada pengembangan maksimum atau penguncupan skala ke atas paksi 3M biasa kira -kira 60 μm. Pengembangan ini boleh menghasilkan ralat pengukuran yang besar yang sukar untuk mengimbangi kerana ia adalah sifat yang berbeza-beza.

Skala yang dikuasai substrat adalah pilihan pilihan dalam kes ini: Skala yang dikuasai hanya akan berkembang dengan pekali pengembangan haba (CTE) substrat granit dan, oleh itu, menunjukkan sedikit perubahan sebagai tindak balas kepada ayunan kecil dalam suhu udara. Perubahan jangka panjang dalam suhu masih perlu dipertimbangkan dan ini akan menjejaskan suhu purata substrat jisim tinggi. Pampasan suhu adalah mudah kerana pengawal hanya perlu mengimbangi tingkah laku terma mesin tanpa mempertimbangkan tingkah laku terma skala pengekod.

Ringkasnya, sistem encoder dengan skala yang dikuasai substrat adalah penyelesaian yang sangat baik untuk CMM ketepatan dengan substrat massa termal CTE / tinggi yang rendah dan aplikasi lain yang memerlukan tahap metrologi yang tinggi. Kelebihan skala yang dikuasai termasuk penyederhanaan rejim pampasan haba dan potensi untuk pengurangan kesilapan pengukuran yang tidak boleh dikembalikan disebabkan, misalnya, variasi suhu udara dalam persekitaran mesin tempatan.