Știri - Ghidul complet al mașinii CMM și al măsurării

Ce este o mașină CMM?

Imaginează-ți o mașină în stil CNC, capabilă să facă măsurători extrem de precise într-un mod extrem de automatizat. Asta fac mașinile CMM!

CMM reprezintă „Mașina de măsurare a coordonatelor”. Sunt probabil cele mai bune dispozitive de măsurare 3D în ceea ce privește combinația lor de flexibilitate generală, precizie și viteză.

Aplicații ale mașinilor de măsurare a coordonatelor

Mașinile de măsurare a coordonatelor sunt valoroase oricând trebuie făcute măsurători precise. Și cu cât sunt mai complexe sau mai numeroase măsurători, cu atât este mai avantajos să folosești un CMM.

De obicei, CMM -urile sunt utilizate pentru inspecție și controlul calității. Adică, sunt folosite pentru a verifica partea îndeplinește cerințele și specificațiile proiectantului.

Pot fi, de asemenea, obișnuițiInginer inversPiese existente făcând măsurători precise ale caracteristicilor lor.

Cine a inventat mașini CMM?

Primele mașini CMM au fost dezvoltate de Ferranti Company din Scoția în anii '50. Au fost necesare pentru măsurarea preciziei a pieselor din industria aerospațială și a apărării. Primele mașini au avut doar 2 axe de mișcare. 3 mașini axe au fost introduse în anii 1960 de DEA din Italia. Controlul computerului a venit la începutul anilor '70 și a fost introdus de Sheffield din SUA.

Tipuri de mașini CMM

Există cinci tipuri de mașină de măsurare a coordonatelor:

Bridge Tip CMM: În acest design, cel mai frecvent, capul CMM se plimbă pe un pod. O parte a podului se plimbă pe o șină pe pat, iar cealaltă este susținută pe o pernă de aer sau o altă metodă pe pat, fără o șină de ghidare.
Cantilever CMM: Cantilever acceptă podul pe o singură parte.
Gantry CMM: Gantry folosește o șină de ghidare pe ambele părți, precum un router CNC. Acestea sunt de obicei cele mai mari CMM -uri, deci au nevoie de sprijin suplimentar.
Brațul orizontal CMM: Imaginează -ți un cantilever, dar cu întregul pod care se deplasează în sus și în jos pe un singur braț, mai degrabă decât pe axa proprie. Acestea sunt cele mai puțin precise CMM, dar pot măsura componente subțiri mari, cum ar fi corpurile auto.
Tipul braț portabil CMM: Aceste mașini folosesc brațe îmbinate și sunt de obicei poziționate manual. În loc să măsoare XYZ direct, ei calculează coordonatele din poziția rotativă a fiecărei articulații și lungimea cunoscută între îmbinări.

Fiecare are avantaje și dezavantaje în funcție de tipurile de măsurători care trebuie făcute. Aceste tipuri se referă la structura mașinii care este utilizată pentru a -și poziționasondăîn raport cu partea măsurată.

Iată o masă la îndemână pentru a ajuta la înțelegerea argumentelor pro și contra:

Tip CMM	Precizie	Flexibilitate	Cel mai bine utilizat pentru măsurare
Pod	Ridicat	Mediu	Componente de dimensiuni medii care necesită o precizie ridicată
Cantilever	Cel mai înalt	Scăzut	Componente mai mici care necesită o precizie foarte mare
Braț orizontal	Scăzut	Ridicat	Componente mari care necesită o precizie scăzută
Gantry	Ridicat	Mediu	Componente mari care necesită o precizie ridicată
Tipul portabil	Cel mai mic	Cel mai înalt	Când portabilitatea este absolut cele mai mari criterii.

Sondele sunt poziționate în mod normal în 3 dimensiuni - X, Y și Z. Cu toate acestea, mașini mai sofisticate pot permite schimbarea unghiului sondelor, permițând măsurarea în locuri pe care sonda nu le -ar putea atinge altfel. Tabelele rotative pot fi, de asemenea, utilizate pentru a îmbunătăți capacitatea de abordare a diferitelor caracteristici.

CMM -urile sunt adesea confecționate din granit și aluminiu și folosesc rulmenți de aer

Sonda este senzorul care determină unde se află suprafața piesei atunci când se face o măsurare.

Tipurile de sondă includ:

Mecanic
Optic
Laser
Lumina albă

Mașinile de măsurare a coordonatelor sunt utilizate în aproximativ trei moduri generale:

Departamente de control al calității: iată că sunt de obicei păstrate în camerele curate controlate de climă pentru a-și maximiza precizia.
Podeaua magazinului: Aici CMM -urile sunt în jos printre mașinile CNC pentru a facilita efectuarea inspecțiilor ca parte a unei celule de fabricație cu deplasare minimă între CMM și mașina în care piesele sunt prelucrate. Acest lucru permite efectuarea măsurătorilor mai devreme și potențial mai des, ceea ce duce la economii, pe măsură ce erorile sunt identificate mai devreme.
Portabil: CMM -urile portabile sunt ușor de deplasat. Acestea pot fi utilizate pe un magazin sau chiar duc pe un site îndepărtat de la instalația de fabricație pentru a măsura piesele din câmp.

Cât de precise sunt mașinile CMM (precizia CMM)?

Precizia mașinilor de măsurare a coordonatelor variază. În general, acestea vizează precizia micrometrului sau mai bine. Dar nu este atât de ușor. Pentru un singur lucru, eroarea poate exista o funcție de dimensiune, astfel încât o eroare de măsurare a CMM poate fi specificată ca o formulă scurtă care include lungimea măsurării ca variabilă.

De exemplu, CMM-ul clasic global al Hexagonului este listat ca un CMM pentru toate scopurile accesibile și specifică exactitatea acestuia ca:

1,0 + L/300UM

Aceste măsurători sunt în microni și L este specificat în mm. Deci, să spunem că încercăm să măsurăm lungimea unei caracteristici de 10 mm. Formula ar fi 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 sau 1,03 microni.

Un micron este o mie de mm, care este de aproximativ 0,00003937 inci. Deci, eroarea la măsurarea lungimii noastre de 10 mm este de 0,00103 mm sau 0,00004055 inci. Aceasta este mai puțin de jumătate de jumătate de zece - o mică eroare!

Pe de altă parte, ar trebui să avem o precizie 10x ceea ce încercăm să măsurăm. Deci, asta înseamnă că dacă am putea avea încredere doar în această măsurare la 10x, această valoare, sau 0,00005 inci. Încă o eroare destul de mică.

Lucrurile devin și mai dure pentru măsurătorile magazinului CMM. Dacă CMM este adăpostit într-un laborator de inspecție controlat la temperatură, ajută foarte mult. Dar pe podeaua magazinului, temperaturile pot varia destul de mult. Există diverse moduri în care un CMM poate compensa variația temperaturii, dar niciunul nu este perfect.

Producătorii CMM specifică adesea precizia pentru o bandă de temperatură și, conform standardului ISO 10360-2 pentru precizia CMM, o bandă tipică este 64-72F (18-22C). Este minunat, cu excepția cazului în care etajul magazinului dvs. este de 86F vara. Atunci nu aveți o specificație bună pentru eroare.

Unii producători vă vor oferi un set de scări sau benzi de temperatură cu diferite specificații de precizie. Dar ce se întâmplă dacă sunteți în mai multe game pentru aceeași rulare de piese în momente diferite ale zilei sau zile diferite ale săptămânii?

Unul începe să creeze un buget de incertitudine care să permită cazuri cele mai grave. Dacă aceste cazuri cele mai grave duc la toleranțe inacceptabile pentru părțile dvs., sunt necesare modificări suplimentare ale procesului:

Puteți limita utilizarea CMM la anumite perioade ale zilei când timpul scade în intervale mai favorabile.
Puteți alege să prelucrați doar piese de toleranță mai mici sau caracteristici în anumite momente ale zilei.
CMM -urile mai bune pot avea specificații mai bune pentru intervalele de temperatură. S -ar putea să merite, chiar dacă pot fi mult mai scumpe.

Desigur, aceste măsuri vor face ravagii asupra capacității tale de a -ți programa cu exactitate locurile de muncă. Dintr -o dată, vă gândiți că un control climatic mai bun pe podeaua magazinului ar putea fi o investiție demnă.

Puteți vedea cum toată această măsură de măsurare devine destul de îndrăzneață.

Celălalt ingredient care merge mână în mână este modul în care sunt specificate toleranțele care trebuie verificate de CMM. Standardul de aur este dimensiunea geometrică și toleranța (GD&T). Consultați cursul nostru introductiv pe GD&T pentru a afla mai multe.

Software CMM

CMM rulează diverse tipuri de software. Standardul se numește DMIS, care reprezintă standardul de interfață de măsurare dimensională. Deși nu este principala interfață software pentru fiecare producător CMM, majoritatea cel puțin o susțin.

Producătorii și -au creat propriile arome unice pentru a adăuga sarcini de măsurare care nu sunt acceptate de DMIS.

DMIS

După cum am menționat DMIS, este standardul, dar la fel ca și codul G al CNC, există multe dialecte, inclusiv:

PC-DMIS: versiunea Hexagon
Opendmis
TouchDMIS: Perceptron

MCOSMOS

MCOSTMOS este software -ul CMM al lui Nikon.

Calypso

Calypso este software CMM de la Zeiss.

Software CMM și CAD/CAM

Cum se raportează software -ul și programarea CMM la software -ul CAD/CAM?

Există multe formate diferite de fișiere CAD, așa că verificați cu care este compatibil software -ul dvs. CMM. Integrarea finală se numește definiție bazată pe model (MBD). Cu MBD, modelul în sine poate fi utilizat pentru a extrage dimensiuni pentru CMM.

MDB este un avantaj destul de important, deci nu este încă folosit în majoritatea cazurilor.

Sonde CMM, accesorii și accesorii

Sonde CMM

O varietate de tipuri de sonde și forme sunt disponibile pentru a facilita multe aplicații diferite.

Corturi CMM

Corpurile economisesc timp la încărcarea și descărcarea pieselor pe un CMM, la fel ca pe o mașină CNC. Puteți obține chiar și CMM care au încărcătoare automate pentru paleți pentru a maximiza debitul.