Повна машина CMM та посібник з вимірювання

Що таке машина CMM?

Уявіть собі машину в стилі з ЧПУ, здатну зробити надзвичайно точні вимірювання високо автоматизованою. Ось що роблять машини CMM!

CMM означає "координат вимірювальної машини". Вони, мабуть, кінцеві 3D вимірювальні пристрої з точки зору їх поєднання загальної гнучкості, точності та швидкості.

Застосування координатних вимірювальних машин

Координатні вимірювальні машини є цінними в будь -який час, коли потрібно зробити точні вимірювання. І чим складніші або численні вимірювання, тим вигідніше використовувати CMM.

Зазвичай CMM використовуються для перевірки та контролю якості. Тобто вони використовуються для перевірки частини, відповідає вимогам та специфікаціям дизайнера.

Вони також можуть бути звиклиЗворотний інженерІснуючі частини, роблячи точні вимірювання їх особливостей.

Хто винайшов машини CMM?

Перші машини CMM були розроблені компанією Ferranti Шотландії в 1950 -х. Вони були потрібні для точності вимірювання деталей в аерокосмічній та оборонній галузях. Перші машини мали лише 2 осей руху. 3 Осі машини були введені в 1960 -х роках Італією. Комп'ютерний контроль відбувся на початку 1970 -х, і був представлений Шеффілдом США.

Типи машин CMM

Існує п’ять типів вимірювальної машини координат:

• Тип мосту CMM: У цій конструкції найпоширеніший, голова CMM їде на мосту. Одна сторона мосту їде на рейці на ліжку, а другий підтримується на повітряній подушці чи іншому методі на ліжку без направляючої рейки.
• Консоль CMM: Консоль підтримує міст лише з одного боку.
• GANTRY CMM: Козах використовує направляючу рейку з обох боків, як маршрутизатор ЧПУ. Це, як правило, найбільші CMM, тому їм потрібна додаткова підтримка.
• Горизонтальна рука CMM: зображуйте консоль, але з усім мостом, що рухається вгору і вниз по одній руці, а не на власній осі. Це найменш точні CMM, але вони можуть вимірювати великі тонкі, були компонентами, такими як автоматичні тіла.
• Портативний тип руки CMM: Ці машини використовують з'єднані руки і, як правило, розташовані вручну. Замість того, щоб вимірювати XYZ безпосередньо, вони обчислюють координати з обертового положення кожного суглоба та відомої довжини між стиками.

Кожен має переваги та недоліки залежно від типів вимірювань, які слід проводити. Ці типи стосуються структури машини, яка використовується для її розміщеннязондвідносно вимірюваної частини.

Ось зручна таблиця, яка допоможе зрозуміти плюси та мінуси:

Зонди, як правило, розміщуються в 3 вимірах - X, Y та Z. Однак більш складні машини також можуть дозволити змінювати кут зондів, що дозволяє вимірювати в місцях зонда, в іншому випадку не зможе досягти. Ротаційні таблиці також можуть використовуватися для поліпшення здатності до підходу різних ознак.

CMM часто виготовляються з граніту та алюмінію, і вони використовують повітряні підшипники

Зонд - це датчик, який визначає, де знаходиться поверхня деталі, коли проводиться вимірювання.

Типи зондів включають:

• Механічний
• Оптичний
• Лазер
• Біле світло

Координатні вимірювальні машини використовуються приблизно трьома загальними способами:

• Департаменти контролю якості: Ось, як правило, вони зберігаються в чистому приміщенні, що контролюються кліматом, щоб максимізувати свою точність.
• Магазин: Тут CMM знижується серед машин ЧПУ, щоб полегшити проведення перевірок як частини виробничої комірки з мінімальною подорожами між CMM та машиною, де обробляються деталі. Це дозволяє проводити вимірювання раніше і потенційно частіше, що призводить до заощаджень, коли помилки визначаються швидше.
• Портативний: Портативні CMM легко переміщуються. Вони можуть бути використані на магазині або навіть виходити на майданчик, віддалений від виробничого об'єкта для вимірювання деталей у цій галузі.

Наскільки точні машини CMM (точність CMM)?

Точність вимірювальних машин координат змінюється. Як правило, вони націлені на точність мікрометра або краще. Але це не так просто. З одного боку, помилка може бути функцією розміру, тому помилка вимірювання CMM може бути вказана як коротка формула, яка включає довжину вимірювання як змінну.

Наприклад, глобальний класичний CMM шестикутника вказаний як доступний всебічний CMM і визначає його точність як:

1,0 + L/300um

Ці вимірювання проводяться в мікронах, а L вказано в мм. Тож скажімо, ми намагаємось виміряти довжину 10 -мм функції. Формула становить 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 або 1,03 мкм.

Мікрон - тисяча мм, що становить близько 0,00003937 дюймів. Отже, помилка при вимірюванні нашої довжини 10 мм становить 0,00103 мм або 0,00004055 дюймів. Це менше половини десятої - мала помилка!

З іншого боку, треба було точно в 10 разів, що ми намагаємось виміряти. Так це означає, що якщо ми можемо довіряти цьому вимірюванні лише 10 разів цьому значення, або 0,00005 дюймів. Ще досить невелика помилка.

Речі стають ще більш бурхливими для вимірювань CMM підлоги магазину. Якщо CMM розміщується в лабораторії інспекції, що контролюється температурою, це дуже допомагає. Але на підлозі магазину температура може сильно відрізнятися. Існують різні способи, як CMM може компенсувати зміну температури, але жоден не є ідеальним.

Виробники CMM часто вказують точність для температурної смуги, і відповідно до стандарту ISO 10360-2 для точності CMM, типова смуга-64-72F (18-22c). Це чудово, якщо влітку підлога вашого магазину не становить 86F. Тоді у вас немає хорошої специфікації для помилки.

Деякі виробники дадуть вам набір сходів або температурних смуг з різними характеристиками точності. Але що станеться, якщо ви перебуваєте в більш ніж одному діапазоні для одного і того ж пробігу деталей у різний час доби чи різні дні тижня?

Почніть створювати бюджет невизначеності, який дозволяє досягти найгірших випадків. Якщо ці найгірші випадки призводять до неприйнятних допусків до ваших частин, потрібні подальші зміни процесу:

• Ви можете обмежити використання CMM до певного часу доби, коли темпи падають у більш сприятливих діапазонах.
• Ви можете вибрати лише деталі або функції нижньої толерантності до машини в певний час доби.
• Кращі CMM можуть мати кращі характеристики для ваших температурних діапазонів. Вони, можливо, варті того, хоча вони можуть бути набагато дорожчими.

Звичайно, ці заходи сприятимуть вашій здатності точно запланувати роботу. Раптом ви думаєте, що кращий кліматичний контроль на магазині може бути вагомим інвестицією.

Ви можете бачити, як ціла ця вимірювальна річ стає досить зухвалим метушливим.

Інший інгредієнт, який йде рука об руку, - це те, як вказані допуски CMM. Золотий стандарт - це геометричне розмірність та термоплантація (GD&T). Перегляньте наш вступний курс на GD&T, щоб дізнатися більше.

Програмне забезпечення CMM

CMM запускає різні види програмного забезпечення. Стандарт називається DMIS, який означає стандарт вимірювального інтерфейсу розмірного вимірювання. Хоча це не основний програмний інтерфейс для кожного виробника CMM, більшість з них принаймні підтримують його.

Виробники створили власні унікальні аромати, щоб додати завдання вимірювання, які не підтримуються DMIS.

DMIS

Як згадувалося DMI, є стандартним, але, як і G-код CNC, є багато діалектів, включаючи:

• PC-DMIS: Версія шестикутника
• Об'єднання
• Touchdmis: Perceptron

МКОСМОС

MCOSTMOS - це програмне забезпечення CMM Nikon.

Каліпсо

Calypso - це програмне забезпечення CMM від Zeiss.

Програмне забезпечення CMM та CAD/CAM

Як програмне забезпечення та програмування CMM відносяться до програмного забезпечення CAD/CAM?

Існує багато різних форматів файлів CAD, тому перевірте, з яким програмним забезпеченням CMM сумісне. Кінцева інтеграція називається визначенням на основі моделі (MBD). За допомогою MBD сама модель може бути використана для вилучення розмірів для CMM.

MDB є досить переданим краєм, тому він ще не використовується в більшості випадків.

CMM -зонди, світильники та аксесуари

CMM -зонди

Для полегшення багатьох різних застосувань доступні різноманітні типи та форми зонда.

CMM світильники

Усі світильники економить час під час завантаження та вивантаження деталей на CMM, як і на машині ЧПУ. Ви навіть можете отримати CMM, які мають автоматичні навантажувачі для піддонів для максимальної пропускної здатності.

Ціна машини CMM

Нові вимірювальні машини координат починаються в діапазоні від 20 000 до 30 000 доларів і збираються до понад 1 мільйон доларів.

Робота, пов'язані з CMM у машинному магазині

CMM менеджер

Програміст CMM

Оператор CMM