Ukończ maszynę CMM i przewodnik pomiarowy

Co to jest maszyna CMM?

Wyobraź sobie maszynę w stylu CNC zdolnym do wykonania niezwykle precyzyjnych pomiarów w wysoce zautomatyzowany sposób. To właśnie robią maszyny CMM!

CMM oznacza „maszynę pomiarową współrzędnych”. Są być może najlepsze urządzenia pomiarowe 3D pod względem ich kombinacji ogólnej elastyczności, dokładności i szybkości.

Zastosowania maszyn pomiarowych współrzędnych

Maszyny pomiarowe współrzędnych są cenne za każdym razem, gdy należy dokonać dokładnych pomiarów. I im bardziej złożone lub liczne pomiary, tym korzystniejsze jest użycie CMM.

Zazwyczaj CMM są używane do kontroli i kontroli jakości. Oznacza to, że są one używane do weryfikacji części spełniającej wymagania i specyfikacje projektanta.

Mogą być również przyzwyczajeniInżynier wstecznyIstniejące części poprzez wykonanie dokładnych pomiarów ich cech.

Kto wynalazł maszyny CMM?

Pierwsze maszyny CMM zostały opracowane przez Ferranti Company of Scotland w latach 50. XX wieku. Były one potrzebne do precyzyjnego pomiaru części w przemyśle lotniczym i obronnym. Pierwsze maszyny miały tylko 2 osie ruchu. 3 AXIS MACHINE zostały wprowadzone w latach 60. XX wieku przez DEA z Włoch. Kontrola komputera pojawiła się na początku lat siedemdziesiątych i została wprowadzona przez Sheffield z USA.

Rodzaje maszyn CMM

Istnieje pięć rodzajów maszyny do pomiaru współrzędnych:

• Typ mostu CMM: W tym projekcie najczęstszy, głowica CMM jeździ na moście. Jedna strona mostu jeździ na szynie na łóżku, a druga jest wspierana w poduszce powietrznej lub innej metodzie na łóżku bez szyny prowadzącej.
• Współczynnik CMM: Współczynnik obsługuje most tylko z jednej strony.
• Gantryca CMM: Gantryca używa szyny prowadzącej po obu stronach, jak router CNC. Są to zazwyczaj największe CMM, więc potrzebują dodatkowego wsparcia.
• Poziome ramię CMM: Wyobraź sobie wspornik, ale z całym mostem poruszającym się w górę i w dół pojedynczego ramienia, a nie na własnej osi. Są to najmniej dokładne CMM, ale mogą mierzyć duże cienkie elementy, takie jak ciała automatyczne.
• Przenośny typ ramienia CMM: Maszyny te wykorzystują połączone ramiona i zwykle są ustawiane ręcznie. Zamiast mierzyć bezpośrednio XYZ, obliczają współrzędne z pozycji obrotowej każdego złącza i znanej długości między stawami.

Każdy z nich ma zalety i wady w zależności od rodzajów pomiarów, które należy wykonać. Te typy odnoszą się do struktury maszyny, która służy do pozycjonowania jejsondaw stosunku do mierzonej części.

Oto poręczny stół, który pomoże zrozumieć zalety i wady:

Sondy są zwykle ustawiane w 3 wymiarach - X, Y i Z. Jednak bardziej wyrafinowane maszyny mogą również umożliwić zmianę kąta sondy, umożliwiając pomiar w miejscach, które sonda nie byłaby w stanie osiągnąć. Tabele obrotowe mogą być również stosowane w celu poprawy możliwości podejścia różnych funkcji.

CMM są często wykonane z granitu i aluminium i używają łożysk powietrza

Sonda jest czujnikiem, który określa, gdzie jest powierzchnia części, gdy dokonuje się pomiaru.

Typy sondy obejmują:

• Mechaniczny
• Optyczny
• Laser
• Białe światło

Maszyny pomiarowe współrzędnych są używane na około trzy ogólne sposoby:

• Departamenty kontroli jakości: Oto zwykle przechowywane w czystym pokojach kontrolowanych przez klimat, aby zmaksymalizować ich precyzję.
• Piętro sklepowe: Tutaj CMM są wśród maszyn CNC, aby ułatwić przeprowadzanie kontroli w ramach komórki produkcyjnej z minimalną podróżą między CMM i maszyną, w której części są obrabiane. Umożliwia to wcześniejsze i potencjalnie częściej, co prowadzi do oszczędności w miarę wcześniej identyfikowania błędów.
• Przenośne: Przenośne CMM są łatwe do poruszania. Mogą być używane na podłodze sklepowej, a nawet zabrać na miejsce w odległości z zakładu produkcyjnego w celu pomiaru części w terenie.

Jak dokładne są maszyny CMM (dokładność CMM)?

Dokładność maszyn pomiarowych współrzędnych jest różna. Zasadniczo dążą do precyzji mikrometru lub lepszej. Ale to nie jest takie proste. Po pierwsze, błąd może być funkcja wielkości, więc błąd pomiarowy CMM może być określony jako krótka formuła, która obejmuje długość pomiaru jako zmienną.

Na przykład globalny klasyczny CMM Hexagon jest wymieniony jako niedrogi wszechstronny CMM i określa jego dokładność jako:

1,0 + l/300um

Pomiary te znajdują się w mikronach, a L jest określony w MM. Powiedzmy, że staramy się zmierzyć długość funkcji 10 mm. Wzór wynosiłby 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 lub 1,03 mikronów.

Mikron to tysiączna mm, która ma około 0,00003937 cali. Tak więc błąd podczas pomiaru naszej długości 10 mm wynosi 0,00103 mm lub 0,00004055 cali. To mniej niż pół pół dziesiątego - niewielki błąd!

Z drugiej strony należy mieć dokładność 10x, co próbujemy zmierzyć. Oznacza to, że jeśli możemy zaufać tylko temu pomiarowi 10 -krotnej wartości lub 0,00005 cala. Wciąż dość mały błąd.

Sprawy stają się jeszcze bardziej mroczne w przypadku pomiarów CMM w sklepie. Jeśli CMM jest umieszczony w kontrolowanym temperaturze laboratorium inspekcji, bardzo pomaga. Ale na podłodze sklepu temperatury mogą się znacznie różnić. Istnieją różne sposoby, w jakie CMM może zrekompensować zmienność temperatury, ale żaden nie jest idealny.

Twórcy CMM często określają dokładność pasma temperaturowego, a zgodnie ze standardem ISO 10360-2 dla dokładności CMM typowy pasmo to 64-72F (18-22c). To świetnie, chyba że lecie Twój sklep ma 86F. Wtedy nie masz dobrej specyfikacji do błędu.

Niektórzy producenci dadzą zestaw schodów lub pasm temperaturowych o różnych specyfikacjach dokładności. Ale co się stanie, jeśli masz więcej niż jeden zasięg dla tych samych części w różnych porach dnia lub różnych dniach tygodnia?

Zaczyna się tworzyć budżet niepewności, który pozwala na najgorsze przypadki. Jeśli te najgorsze przypadki powodują niedopuszczalne tolerancje dla twoich części, konieczne są dalsze zmiany procesu:

• Możesz ograniczyć użycie CMM do określonych pory dnia, kiedy temperatura spadnie w korzystniejszych zakresach.
• W określonych porach dnia możesz wybrać tylko niższe części tolerancji.
• Lepsze CMM mogą mieć lepsze specyfikacje dla swoich zakresów temperatur. Mogą być tego warte, mimo że mogą być o wiele droższe.

Oczywiście środki te będą siać spustoszenie w sprawie dokładnego planowania pracy. Nagle myślisz, że lepsza kontrola klimatu na podłodze sklepowej może być wartościową inwestycją.

Możesz zobaczyć, jak cała ta rzecz pomiaru staje się dość cholernie wybredna.

Innym składnikiem, który idzie w parze, jest to, w jaki sposób określono tolerancje, które należy sprawdzić przez CMM. Złotym standardem jest wymiary geometryczne i tolerancja (GD&T). Sprawdź nasz kurs wprowadzający na temat GD&T, aby dowiedzieć się więcej.

Oprogramowanie CMM

CMM uruchamia różne rodzaje oprogramowania. Standard nazywa się DMIS, który oznacza standard interfejsu pomiarowego wymiarowego. Chociaż nie jest to główny interfejs oprogramowania dla każdego producenta CMM, większość z nich przynajmniej go obsługuje.

Producenci stworzyli własne unikalne smaki, aby dodać zadania pomiarowe nie obsługiwane przez DMI.

DMIS

Jak wspomniano DMIS, jest standardem, ale podobnie jak CNC G-kod, istnieje wiele dialektów, w tym:

• PC-DMIS: Wersja Hexagon
• Opendmis
• Touchdmis: Perceptron

MCOSMOS

Mcostmos to oprogramowanie CMM Nikon.

Calypso

Calypso to oprogramowanie CMM od Zeiss.

Oprogramowanie CMM i CAD/CAM

W jaki sposób oprogramowanie i programowanie CMM odnoszą się do oprogramowania CAD/CAM?

Istnieje wiele różnych formatów plików CAD, więc sprawdź, z którymi oprogramowanie CMM jest kompatybilne. Ostateczna integracja nazywana jest definicją opartą na modelu (MBD). W przypadku MBD sam model może być używany do wyodrębnienia wymiarów dla CMM.

MDB jest dość wiodącą przewagę, więc nie jest jeszcze używany w większości przypadków.

Sondy, urządzenia i akcesoria CMM

Sondy CMM

Dostępne są różne rodzaje sond i kształty, aby ułatwić wiele różnych aplikacji.

Oprawy CMM

Wszystkie urządzenia oszczędzają czas przy ładowaniu i rozładunku części na CMM, tak jak na komputerze CNC. Możesz nawet zdobyć CMM, które mają automatyczne ładowarki palet, aby zmaksymalizować przepustowość.

CMM Cena maszyny

Nowe maszyny do pomiaru współrzędnych zaczynają się w przedziale od 20 000 do 30 000 USD i wzrosną do ponad 1 miliona USD.

Praca związana z CMM w warsztatach maszynowych

CMM Manager

Programista CMM

Operator CMM