Το περισσότερο απόΜηχανές CMM (Μηχανές μέτρησης συντεταγμένων) γίνονται απόεξαρτήματα γρανίτη.
Μια μηχανήματα μέτρησης συντεταγμένων (CMM) είναι μια ευέλικτη συσκευή μέτρησης και έχει αναπτύξει έναν αριθμό ρόλων με το περιβάλλον παραγωγής, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης στο παραδοσιακό εργαστήριο ποιότητας και τον πιο πρόσφατο ρόλο της άμεσης παραγωγής στο πάτωμα της παραγωγής σε σκληρότερα περιβάλλοντα. Η θερμική συμπεριφορά των κλιμάκων κωδικοποιητή CMM γίνεται σημαντική απόλαυση μεταξύ των ρόλων και της εφαρμογής του.
Σε ένα πρόσφατα δημοσιευμένο άρθρο, από τον Renishaw, συζητείται το θέμα των τεχνικών τοποθέτησης κλιμάκωσης κώδικα και κυριαρχίας.
Οι κλίμακες κωδικοποιητή είναι αποτελεσματικά είτε θερμικά ανεξάρτητες από το υπόστρωμα τοποθέτησής τους (πλωτό) είτε θερμικά εξαρτώμενα από το υπόστρωμα (mastered). Μια κυμαινόμενη κλίμακα επεκτείνεται και συμβάσεις σύμφωνα με τα θερμικά χαρακτηριστικά του υλικού κλίμακας, ενώ μια κλιμακωτή κλίμακα επεκτείνεται και συμβάσεις με τον ίδιο ρυθμό με το υποκείμενο υπόστρωμα. Οι τεχνικές τοποθέτησης της κλίμακας μέτρησης προσφέρουν μια ποικιλία οφέλη για τις διάφορες εφαρμογές μέτρησης: το άρθρο από το Renishaw παρουσιάζει την περίπτωση όπου μια κλίμακα που έχει κατακτηθεί μπορεί να είναι προτιμώμενη λύση για εργαστηριακές μηχανές.
Τα CMMs χρησιμοποιούνται για τη λήψη τρισδιάστατων δεδομένων μέτρησης σε υψηλή ακρίβεια, επεξεργασμένα εξαρτήματα, όπως μπλοκ κινητήρα και πτερύγια κινητήρα, ως μέρος μιας διαδικασίας ελέγχου ποιότητας. Υπάρχουν τέσσερις βασικοί τύποι μηχανής μέτρησης συντεταγμένων: γέφυρα, πρόβολος, γερανός και οριζόντιος βραχίονας. Τα CMM τύπου γέφυρας είναι τα πιο συνηθισμένα. Σε ένα σχεδιασμό γέφυρας CMM, ένα κουτί άξονα z είναι τοποθετημένο σε ένα φορείο που κινείται κατά μήκος της γέφυρας. Η γέφυρα οδηγείται κατά μήκος δύο οδηγών προς την κατεύθυνση του άξονα y. Ένας κινητήρας οδηγεί σε έναν ώμο της γέφυρας, ενώ ο αντίθετος ώμος είναι παραδοσιακά αδιευκρίνιστο: η δομή της γέφυρας συνήθως καθοδηγείται / υποστηρίζεται σε αεροατικά ρουλεμάν. Η μεταφορά (άξονας x) και το Quill (άξονας z) μπορεί να οδηγούνται από έναν ζώνη, βίδα ή γραμμικό κινητήρα. Τα CMMs έχουν σχεδιαστεί για να ελαχιστοποιούν τα μη επαναλαμβανόμενα σφάλματα, καθώς αυτά είναι δύσκολο να αντισταθμιστούν στον ελεγκτή.
Τα CMM υψηλής απόδοσης περιλαμβάνουν ένα υψηλής θερμικής μάζας γρανίτη και μια σκληρή δομή γερανογόνου / γέφυρας, με χαμηλή αδράνεια που συνδέεται με έναν αισθητήρα για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών εργασίας. Τα παραγόμενα δεδομένα που χρησιμοποιούνται για να διασφαλιστεί ότι τα μέρη πληρούν τις προκαθορισμένες ανοχές. Οι γραμμικοί κωδικοποιητές υψηλής ακρίβειας εγκαθίστανται στους ξεχωριστούς άξονες Χ, Υ και Ζ, οι οποίοι μπορεί να έχουν πολλά μέτρα σε μεγαλύτερα μηχανήματα.
Ένα τυπικό CMM τύπου γρανίτη που λειτουργεί σε ένα κλιματιζόμενο δωμάτιο, με μέση θερμοκρασία 20 ± 2 ° C, όπου η θερμοκρασία δωματίου τρεις φορές κάθε ώρα επιτρέπει στον γρανίτη υψηλής θερμικής μάζας να διατηρεί μια σταθερή μέση θερμοκρασία 20 ° C. Ένας πλωτός κωδικοποιητής γραμμικού ανοξείδωτου χάλυβα που είναι εγκατεστημένος σε κάθε άξονα CMM θα ήταν σε μεγάλο βαθμό ανεξάρτητος από το υπόστρωμα γρανίτη και θα ανταποκρίνεται γρήγορα στις μεταβολές της θερμοκρασίας του αέρα λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας και της χαμηλής θερμικής μάζας, η οποία είναι σημαντικά χαμηλότερη από τη θερμική μάζα του τραπεζιού γρανίτη. Αυτό θα οδηγούσε σε μέγιστη επέκταση ή συστολή της κλίμακας σε έναν τυπικό άξονα 3Μ περίπου 60 μm. Αυτή η επέκταση μπορεί να παράγει ένα σημαντικό σφάλμα μέτρησης το οποίο είναι δύσκολο να αντισταθμιστεί λόγω της χρονικής μεταβαλλόμενης φύσης.
Μια κλίμακα mastered υπόστρωμα είναι η προτιμώμενη επιλογή σε αυτή την περίπτωση: μια κλιμακωτή κλίμακα θα επεκταθεί μόνο με τον συντελεστή θερμικής επέκτασης (CTE) του υποστρώματος γρανίτη και επομένως θα παρουσιάσει ελάχιστες αλλαγές σε απόκριση μικρών ταλαντώσεων στη θερμοκρασία του αέρα. Οι μακροπρόθεσμες μεταβολές της θερμοκρασίας πρέπει να λαμβάνονται ακόμη υπόψη και αυτές θα επηρεάσουν τη μέση θερμοκρασία ενός υποστρώματος υψηλής θερμικής μάζας. Η αντιστάθμιση θερμοκρασίας είναι απλή, καθώς ο ελεγκτής πρέπει μόνο να αντισταθμίσει τη θερμική συμπεριφορά του μηχανήματος χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η θερμική συμπεριφορά κλίμακας κωδικοποιητή.
Συνοπτικά, τα συστήματα κωδικοποιητή με κλίμακες Mastered Subsertate είναι μια εξαιρετική λύση για CMM ακρίβειας με χαμηλά υποστρώματα θερμικής μάζας CTE / υψηλής θερμικής μάζας και άλλες εφαρμογές που απαιτούν υψηλά επίπεδα απόδοσης μετρολογίας. Τα πλεονεκτήματα των κλιμακωτών κλιμάκων περιλαμβάνουν την απλούστευση των καθεστώτων θερμικής αντιστάθμισης και τις δυνατότητες μείωσης των μη επαναλαμβανόμενων σφαλμάτων μέτρησης λόγω, για παράδειγμα, των μεταβολών της θερμοκρασίας του αέρα στο τοπικό μηχανικό περιβάλλον.
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκ-25-2021