Мастерінг для точності CMM

БільшістьCmm машини (координатно-вимірювальні машини) зробленігранітні компоненти.

Координатно-вимірювальні машини (CMM) є гнучким вимірювальним пристроєм, який розробив ряд ролей у виробничому середовищі, включаючи використання в традиційній лабораторії якості, а також нещодавню роль безпосередньої підтримки виробництва на виробничому цеху в суворіших умовах.Термічна поведінка ваг кодера CMM стає важливим фактором, що залежить від його ролі та застосування.

У нещодавно опублікованій статті Renishaw обговорюється тема плаваючих і освоєних методів монтажу шкали кодера.

Шкали кодера фактично або термічно незалежні від підкладки для їх кріплення (плаваючі), або термічно залежні від підкладки (мастеринговані).Плаваюча луска розширюється та звужується відповідно до теплових характеристик матеріалу окалини, тоді як освоєна луска розширюється та звужується з тією ж швидкістю, що й базова підкладка.Техніка монтажу вимірювальної шкали пропонує ряд переваг для різних застосувань вимірювання: стаття від Renishaw представляє випадок, коли освоєна шкала може бути кращим рішенням для лабораторних машин.

КІМ використовуються для збору тривимірних даних вимірювань на високоточних, оброблених компонентах, таких як блоки двигунів і лопаті реактивних двигунів, як частину процесу контролю якості.Існує чотири основних типи координатно-вимірювальної машини: мостова, консольна, портальна і горизонтальна.Найбільш поширеними є ШМ мостового типу.У конструкції моста ШМ ковзанка осі Z встановлена ​​на каретці, яка рухається по мосту.Міст рухається по двох напрямних у напрямку осі Y.Двигун приводить в рух одне плече мосту, тоді як протилежне плече традиційно не приводиться в рух: конструкція мосту зазвичай спрямовується / підтримується на аеростатичних підшипниках.Каретка (вісь X) і піноль (вісь Z) можуть приводитися в рух ремінним, гвинтовим або лінійним двигуном.КІМ розроблені для мінімізації неповторюваних помилок, оскільки їх важко компенсувати в контролері.

Високоефективні ШМ складаються з гранітної основи з високою термічною масою та жорсткої портальної/мостової конструкції з низькоінерційною пінолею, до якої прикріплено датчик для вимірювання характеристик заготовки.Згенеровані дані, які використовуються для забезпечення відповідності деталей заданим допускам.Високоточні лінійні кодери встановлюються на окремих осях X, Y і Z, довжина яких на великих машинах може бути багато метрів.

Типовий гранітний ШМ типу моста, який працює в приміщенні з кондиціонуванням повітря, із середньою температурою 20 ±2 °C, де кімнатна температура змінюється тричі щогодини, дозволяє граніту з високою термічною масою підтримувати постійну середню температуру 20 °C.Плаваючий лінійний кодер з нержавіючої сталі, встановлений на кожній осі ШМ, буде значною мірою незалежним від гранітної підкладки та швидко реагуватиме на зміни температури повітря завдяки своїй високій теплопровідності та низькій тепловій масі, яка значно нижча за термічну масу гранітного столу. .Це призведе до максимального розширення або звуження шкали навколо типової осі 3 м приблизно на 60 мкм.Це розширення може спричинити суттєву похибку вимірювання, яку важко компенсувати через його природу, що змінюється в часі.

У цьому випадку кращим вибором є шкала, що контролюється підкладкою: шкала, що контролюється, розширюється лише разом із коефіцієнтом теплового розширення (КТР) гранітної підкладки і, отже, демонструватиме незначні зміни у відповідь на невеликі коливання температури повітря.Необхідно враховувати довгострокові зміни температури, і вони вплинуть на середню температуру субстрату з високою термічною масою.Температурна компенсація є простою, оскільки контролеру потрібно лише компенсувати температурну поведінку машини без урахування теплової поведінки шкали кодера.

Підводячи підсумок, можна сказати, що кодуючі системи зі шкалами, що володіють підкладкою, є чудовим рішенням для точних КІМ із низьким КТР/субстратами з високою термічною масою та інших застосувань, які вимагають високого рівня метрологічної продуктивності.Перевагами освоєних ваг є спрощення режимів термокомпенсації та можливість зменшення неповторюваних похибок вимірювань, спричинених, наприклад, коливаннями температури повітря в локальному машинному середовищі.