Kompletný sprievodca strojom CMM a merania

Čo je stroj CMM?

Predstavte si, že stroj v štýle CNC, ktorý je schopný vykonávať mimoriadne presné merania vysoko automatizovaným spôsobom. To robia stroje CMM!

CMM znamená „koordinovaný merací stroj“. Sú to možno konečné zariadenia na meranie 3D, pokiaľ ide o ich kombináciu celkovej flexibility, presnosti a rýchlosti.

Aplikácie koordinovaných meracích strojov

Koordinované meracie stroje sú cenné, je potrebné vykonať presné merania. A čím zložitejšie alebo početné merania, tým výhodnejšie je používať CMM.

Zvyčajne sa CMM používajú na kontrolu a kontrolu kvality. To znamená, že sa používajú na overenie, že časť spĺňa požiadavky a špecifikácie dizajnéra.

Môžu byť tiež zvyknutíreverzný inžinierExistujúce časti vykonaním presných meraní ich funkcií.

Kto vynašiel stroje CMM?

Prvé stroje CMM boli vyvinuté spoločnosťou Ferranti Company v Škótsku v 50. rokoch 20. storočia. Boli potrební na presné meranie častí v leteckom a obrannom priemysle. Úplne prvé stroje mali iba 2 osi pohybu. V 60. rokoch 20. storočia DEA v Taliansku predstavil 3 osi. Počítačová kontrola prišla začiatkom 70. rokov a predstavil ju Sheffield z USA.

Typy strojov CMM

Existuje päť typov súradníckeho meracieho stroja:

• Bridge Typ CMM: V tomto dizajne je najbežnejšia hlava CMM na moste. Jedna strana mosta jazdí na koľajnici na posteli a druhá je podopretá vzduchovým vankúšom alebo inou metódou na posteli bez vodiacej koľajnice.
• Konzolka CMM: Konzolka podporuje most iba na jednej strane.
• Vedec CMM: Portáž používa na oboch stranách vodiacu koľajnicu, napríklad smerovač CNC. Zvyčajne sú to najväčšie CMM, takže potrebujú ďalšiu podporu.
• Horizontálne rameno CMM: Predstavte si konzolu, ale s celým mostom pohybujúcim sa hore a dole po jednom ramene ako na jeho vlastnej osi. Sú to najmenej presné CMM, ale môžu merať veľké tenké komponenty, ako sú auto telá.
• Prenosné rameno typu CMM: Tieto stroje používajú spojené ramená a zvyčajne sa polohujú ručne. Namiesto priameho merania XYZ vypočítajú súradnice z rotačnej polohy každého kĺbu a známej dĺžky medzi spojmi.

Každý z nich má výhody a nevýhody v závislosti od typov meraní, ktoré sa majú vykonať. Tieto typy sa vzťahujú na štruktúru stroja, ktorá sa používa na umiestnenie jehosondovaťvo vzťahu k meranej časti.

Tu je šikovný stôl, ktorý vám pomôže pochopiť výhody a nevýhody:

Sondy sú normálne umiestnené v 3 rozmeroch - X, Y a Z. Avšak sofistikovanejšie stroje môžu tiež umožniť zmenu uhla sond, čo umožňuje meranie na miestach, ktoré by sonda inak nebola schopná dosiahnuť. Rotačné tabuľky sa môžu tiež použiť na zlepšenie prístupu rôznych prvkov.

CMM sú často vyrobené zo žuly a hliníka a používajú vzduchové ložiská

Sonda je senzor, ktorý určuje, kde je povrch časti, keď sa uskutoční meranie.

Typy sondy zahŕňajú:

• Mechanický
• Optický
• Laser
• Biele svetlo

Stroje na meranie súradníc sa používajú zhruba tromi všeobecnými spôsobmi:

• Oddelenia kontroly kvality: Tu sú zvyčajne uchovávané v čistých miestnostiach kontrolovaných klímou, aby maximalizovali svoju presnosť.
• Podlaha v obchode: Tu sú CMM medzi strojmi CNC, aby sa uľahčilo vykonávanie inšpekcií ako súčasť výrobnej bunky s minimálnym cestovaním medzi CMM a strojom, kde sú súčasti opracované. To umožňuje vykonanie merania skôr a potenciálne častejšie, čo vedie k úsporám, keď sa zistia chyby skôr.
• Prenosné: Prenosné CMM sa ľahko pohybujú. Môžu sa používať na podlahe obchodu alebo dokonca vziať na diaľkový server z výrobného zariadenia na meranie dielov v teréne.

Aké presné sú stroje CMM (presnosť CMM)?

Presnosť strojov na meranie súradníc sa líši. Všeobecne sa zameriavajú na presnosť mikrometrov alebo lepšie. Ale nie je to také ľahké. Na jednej strane môže existovať chyba veľkosti, takže chyba merania CMM môže byť určená ako krátky vzorec, ktorý obsahuje dĺžku merania ako premennej.

Napríklad globálny klasický CMM spoločnosti Hexagon je uvedený ako cenovo dostupný všestranný CMM a určuje jeho presnosť ako:

1,0 + l/300um

Tieto merania sú v mikrónov a L je špecifikované v mm. Povedzme teda, že sa snažíme zmerať dĺžku funkcie 10 mm. Vzorec by bol 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 alebo 1,03 mikrónov.

Mikron je tisícina mm, ktorá je asi 0,00003937 palca. Chyba pri meraní našej dĺžky 10 mm je teda 0,00103 mm alebo 0,004055 palca. To je menej ako pol pol desiateho malej chyby!

Na druhej strane by sme mali mať presnosť 10x, čo sa snažíme zmerať. To znamená, že ak by sme mohli tomuto merania dôverovať iba 10x tejto hodnote alebo 0,00005 palcov. Stále dosť malá chyba.

Veci sú ešte viac štrajkovejšie pre merania CMM podlahy. Ak je CMM umiestnený v inšpekčnom laboratóriu kontrolovanom teplote, veľmi to pomáha. Ale na podlahe obchodu sa teploty môžu dosť líšiť. Existuje rôzne spôsoby, ako môže CMM kompenzovať variáciu teploty, ale žiadne nie sú dokonalé.

Tvorcovia CMM často špecifikujú presnosť teplotného pásma a podľa štandardu ISO 10360-2 pre presnosť CMM je typický pás 64-72F (18-22c). To je skvelé, pokiaľ v lete nebude vaša podlaha obchodu 86 ° C. Potom nemáte dobrú špecifikáciu pre chybu.

Niektorí výrobcovia vám poskytnú sadu schodísk alebo teplotných pásiem s rôznymi špecifikáciami presnosti. Čo sa však stane, ak ste vo viac ako jednom rozsahu pre rovnaké časti častí v rôznych časoch dňa alebo v rôznych dňoch v týždni?

Jeden začne vytvárať rozpočet neistoty, ktorý umožňuje najhoršie prípady. Ak tieto najhoršie prípady majú za následok neprijateľné tolerancie pre vaše časti, sú potrebné ďalšie zmeny procesu:

• Používanie CMM môžete obmedziť na určité denné časy, keď tempy spadajú do priaznivejších rozsahov.
• Môžete sa rozhodnúť, že v konkrétnych denných denných časoch môžete iba strojy s nižšou nižšou toleranciou.
• Lepšie CMM môžu mať lepšie špecifikácie pre vaše teplotné rozsahy. Môžu to stáť za to, aj keď môžu byť oveľa drahšie.

Tieto opatrenia samozrejme spôsobia zmätok vašej schopnosti presne naplánovať vaše zamestnanie. Zrazu si myslíte, že lepšia kontrola podnebia na podlahe obchodu môže byť užitočnou investíciou.

Môžete vidieť, ako sa celá táto vec merania dostane docela odvážne.

Ďalšou zložkou, ktorá ide ruka v ruke, je, ako sú špecifikované tolerancie, ktoré majú kontrolovať CMM. Zlatý štandard je geometrické rozmery a tolerancia (GD & T). Ak sa chcete dozvedieť viac, pozrite sa na náš úvodný kurz o GD&T.

Softvér CMM

CMM spúšťajú rôzne druhy softvéru. Štandard sa nazýva DMIS, čo znamená štandard rozmerného merania rozhrania. Aj keď to nie je hlavné softvérové ​​rozhranie pre každého výrobcu CMM, väčšina z nich ho aspoň podporuje.

Výrobcovia vytvorili svoje vlastné jedinečné príchute, aby pridali úlohy merania, ktoré nepodporujú DMIS.

DMIS

Ako už bolo spomenuté DMIS, je štandard, ale rovnako ako G-kód CNC, existuje veľa dialektov vrátane:

• PC-DMIS: Hexagonova verzia
• Opendmis
• TouchDmis: Perceptron

Mcosmos

McOtmos je softvér spoločnosti Nikon CMM.

Kalipso

Calypso je softvér CMM od spoločnosti Zeiss.

Softvér CMM a CAD/CAM

Ako súvisí softvér CMM a programovanie so softvérom CAD/CAM?

Existuje veľa rôznych formátov súborov CAD, takže skontrolujte, s ktorými softvér CMM je kompatibilný. Konečná integrácia sa nazýva definícia založená na modeli (MBD). Pri MBD sa môže model sám použiť na extrahovanie rozmerov pre CMM.

MDB je dosť vedúca hrana, takže sa vo väčšine prípadov ešte nepoužíva.

Sondy, príslušenstvo a príslušenstvo CMM

Cmm

K dispozícii sú rôzne typy a tvary sondy na uľahčenie mnohých rôznych aplikácií.

CMM príslušenstvo

Všetky svietidlá sú pri nakladaní a vykladaní dielov na CMMS, rovnako ako na počítači CNC. Môžete dokonca získať CMM, ktoré majú automatické nakladače paliet, aby maximalizovali priepustnosť.

Cena stroja CMM

Nové súradnicové meracie stroje začínajú v rozmedzí 20 000 až 30 000 dolárov a zvýšia sa na viac ako 1 milión dolárov.

Úlohy súvisiace s CMM v strojovom obchode

Manažér CMM

Programátor CMM

Cmm