Оволодіння для точності CMM

БільшістьCMM машини (Координація вимірювальних машин) зробленігранітні компоненти.

Координатні вимірювальні машини (CMM) є гнучким вимірювальним пристроєм і розробили ряд ролей у виробничому середовищі, включаючи використання в традиційній лабораторії якості та останню роль безпосередньо підтримки виробництва на виробничому підлозі в суворіших умовах. Теплова поведінка шкали кодера CMM стає важливою увагою між його ролями та застосуванням.

У нещодавно опублікованій статті Renishaw обговорюється тема плаваючих та освоєння методів монтажу шкали кодера.

Шкала кодера ефективно або термічно незалежна від їх кріплення (плаваючого), або термічно залежного від субстрату (освоєного). Плаваюча шкала розширюється і контракти за тепловими характеристиками масштабного матеріалу, тоді як освоєння масштабу розширюється і контрактує з тією ж швидкістю, що і базовий субстрат. Методи монтажу вимірювальних масштабів пропонують різноманітні переваги для різних вимірювальних застосувань: у статті Renishaw представлений випадок, коли освоєна шкала може бути кращим рішенням для лабораторних машин.

CMM використовуються для фіксації тривимірних даних про вимірювання на високій точності, оброблених компонентів, таких як блоки двигунів та леза реактивних двигунів, як частина процесу контролю якості. Існує чотири основні типи координатної вимірювальної машини: міст, консоль, козло і горизонтальна рука. CMM-типу мосту є найпоширенішим. У дизайні мосту CMM квіти в осі Z встановлюється на вагоні, яка рухається по мосту. Міст проводиться вздовж двох направляючих у напрямку в осі Y. Двигун керує одним плечем мосту, тоді як протилежне плече традиційно не поводиться: конструкція мосту, як правило, керується / підтримується на аеростатичних підшипниках. Каретка (осі x) і Quill (Z-вісь) можуть бути зумовлені ременем, гвинтом або лінійним двигуном. CMM розроблені для мінімізації не повторюваних помилок, оскільки їх важко компенсувати в контролері.

Високопродуктивні CMM містять високогранну гранітну грядку та жорстку конструкцію козла / мосту, з низькою інерційною квіту, до якої прикріплюється датчик для вимірювання функцій робочої частини. Генеровані дані, що використовуються для того, щоб деталі відповідали заздалегідь визначеним допускам. Високі точні лінійні кодери встановлюються на окремих осях X, Y і Z, які можуть бути багато метрів на великих машинах.

Типовий CMM з гранітним мостом, що працює в приміщенні з кондиціонером, із середньою температурою 20 ± 2 ° С, де кімнатна температура цикли три рази щогодини щогодини, дозволяє граніт з високою герметом для підтримки постійної середньої температури 20 ° С. Плаваючий лінійний кодер з нержавіючої сталі, встановлений на кожній осі CMM, буде значною мірою незалежним від гранітної підкладки та швидко реагувати на зміни температури повітря через його високу теплопровідність та низьку теплову масу, що значно нижча, ніж теплова маса гранітної таблиці. Це призведе до максимального розширення або скорочення шкали на типову осі 3 м приблизно 60 мкм. Це розширення може призвести до значної помилки вимірювання, яку важко компенсувати через його природу, що змінюється у часі.

Шкала освоєння субстрату є кращим вибором у цьому випадку: освоєння масштабу лише розширюється коефіцієнтом теплового розширення (CTE) гранітного субстрата і, отже, не виявлять незначної зміни у відповідь на невеликі коливання температури повітря. Більш тривалі зміни температури все ще слід враховувати, і вони впливатимуть на середню температуру високотермічної масової підкладки. Компенсація температури є простим, оскільки контролеру потрібно лише компенсувати теплову поведінку машини, не враховуючи теплову поведінку шкали кодера.

Підводячи підсумок, системи кодерів з освоєнням підкладки - це відмінне рішення для точних CMM з низькими субстратами термічної маси CTE / High Mass та іншими додатками, що потребують високого рівня продуктивності метрології. Переваги освоєння шкал включають спрощення режимів теплової компенсації та потенціал для зменшення помилок вимірювань, що не повторюються, через, наприклад, зміни температури повітря в місцевому машинному середовищі.