WiększośćCmm maszyny (współrzędnościowe maszyny pomiarowe) są wykonane przezelementy granitowe.
Współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM) to elastyczne urządzenie pomiarowe, które rozwinęło szereg ról w środowisku produkcyjnym, w tym zastosowanie w tradycyjnym laboratorium jakości, a ostatnio rolę bezpośredniego wspierania produkcji na hali produkcyjnej w trudniejszych warunkach.Zachowanie termiczne skal enkoderów CMM staje się ważnym czynnikiem wpływającym na ich rolę i zastosowanie.
W niedawno opublikowanym artykule firmy Renishaw omówiono temat technik montażu pływającej i opanowanej skali enkodera.
Skale kodera są skutecznie albo termicznie niezależne od podłoża montażowego (pływające), albo zależne termicznie od podłoża (masterowane).Pływająca łuska rozszerza się i kurczy zgodnie z właściwościami termicznymi materiału łuski, podczas gdy opanowana łuska rozszerza się i kurczy w tym samym tempie, co leżące pod nią podłoże.Techniki mocowania skali pomiarowej oferują różnorodne korzyści w różnych zastosowaniach pomiarowych: artykuł firmy Renishaw przedstawia przypadek, w którym preferowanym rozwiązaniem dla maszyn laboratoryjnych może być skala wzorcowa.
Maszyny współrzędnościowe służą do przechwytywania trójwymiarowych danych pomiarowych bardzo precyzyjnych, obrobionych komponentów, takich jak bloki silników i łopatki silników odrzutowych, w ramach procesu kontroli jakości.Istnieją cztery podstawowe typy współrzędnościowych maszyn pomiarowych: mostowa, wspornikowa, bramowa i wysięgnikowa.Najbardziej powszechne są maszyny współrzędnościowe typu mostkowego.W konstrukcji mostu współrzędnościowego, tuleja osi Z jest zamontowana na wózku poruszającym się wzdłuż mostu.Most prowadzony jest po dwóch prowadnicach w kierunku osi Y.Silnik napędza jedno pobocze mostu, podczas gdy przeciwne pobocze jest tradycyjnie nienapędzane: konstrukcja mostu jest zwykle prowadzona/wspierana na łożyskach aerostatycznych.Wózek (oś X) i pinola (oś Z) mogą być napędzane silnikiem pasowym, śrubowym lub liniowym.Maszyny współrzędnościowe zaprojektowano tak, aby minimalizować błędy powtarzalne, ponieważ trudno je skompensować w sterowniku.
Wysokowydajne maszyny współrzędnościowe składają się z granitowego łoża o dużej masie termicznej i sztywnej konstrukcji suwnicy/mostu z tuleją o niskiej bezwładności, do której przymocowany jest czujnik do pomiaru cech przedmiotu obrabianego.Wygenerowane dane służą do zapewnienia, że części spełniają określone tolerancje.Precyzyjne enkodery liniowe są instalowane na oddzielnych osiach X, Y i Z, które w większych maszynach mogą mieć długość wielu metrów.
Typowa maszyna współrzędnościowa typu mostu granitowego, pracująca w klimatyzowanym pomieszczeniu, o średniej temperaturze 20 ± 2 °C, gdzie temperatura w pomieszczeniu zmienia się trzy razy na godzinę, pozwala granitowi o wysokiej masie termicznej utrzymać stałą średnią temperaturę 20°C.Pływający liniowy enkoder ze stali nierdzewnej zainstalowany na każdej osi maszyny współrzędnościowej byłby w dużej mierze niezależny od podłoża granitowego i szybko reagowałby na zmiany temperatury powietrza ze względu na wysoką przewodność cieplną i niską masę termiczną, która jest znacznie niższa niż masa termiczna stołu granitowego .Prowadziłoby to do maksymalnego rozszerzania się lub kurczenia skali na typowej osi o długości 3 m, wynoszącej około 60 µm.To rozszerzenie może powodować znaczny błąd pomiaru, który jest trudny do skompensowania ze względu na jego zmienny charakter w czasie.
W tym przypadku preferowanym wyborem jest skala dostosowana do podłoża: skala wzorcowa rozszerzałaby się jedynie wraz ze współczynnikiem rozszerzalności cieplnej (CTE) podłoża granitowego i dlatego wykazywałaby niewielkie zmiany w odpowiedzi na niewielkie oscylacje temperatury powietrza.Należy jeszcze wziąć pod uwagę długoterminowe zmiany temperatury, które będą miały wpływ na średnią temperaturę podłoża o wysokiej masie termicznej.Kompensacja temperatury jest prosta, ponieważ sterownik musi jedynie skompensować zachowanie termiczne maszyny, nie biorąc pod uwagę zachowania termicznego skali enkodera.
Podsumowując, systemy przetworników ze skalami dostosowanymi do podłoża są doskonałym rozwiązaniem dla precyzyjnych maszyn współrzędnościowych z podłożami o niskim współczynniku CTE / dużej masie termicznej i innych zastosowaniach wymagających wysokiego poziomu wydajności metrologicznej.Zalety wag mistrzowskich obejmują uproszczenie reżimów kompensacji termicznej i możliwość ograniczenia niepowtarzalnych błędów pomiarowych, wynikających na przykład ze zmian temperatury powietrza w lokalnym środowisku maszyny.
Czas publikacji: 25 grudnia 2021 r