Kompletni CMM stroj i vodič za mjerenje

Što je CMM stroj?

Zamislite stroj u stilu CNC-a koji može izraditi izuzetno precizna mjerenja na visoko automatizirani način. To rade CMM strojevi!

CMM označava "koordinatni mjerni stroj". Oni su možda krajnji 3D mjerni uređaji u smislu njihove kombinacije ukupne fleksibilnosti, točnosti i brzine.

Primjene koordinatnih mjernih strojeva

Koordinatni mjerni strojevi su vrijedni u bilo kojem trenutku potrebno izvršiti točna mjerenja. I što je složenija ili brojna mjerenja, to je povoljnije koristiti CMM.

Obično se CMM -ovi koriste za pregled i kontrolu kvalitete. Odnosno, oni se koriste za provjeru dijela ispunjava zahtjeve i specifikacije dizajnera.

Mogu se naviknuti i naobrnuti inženjerPostojeći dijelovi izrađujući točna mjerenja njihovih značajki.

Tko je izumio CMM strojeve?

Prve CMM strojeve razvila je Ferranti Company iz Škotske 1950 -ih. Bili su potrebni za precizno mjerenje dijelova u zrakoplovnoj i obrambenoj industriji. Prvi strojevi imali su samo 2 osi pokreta. 3 Axis strojeva uveo je 1960 -ih DEA ​​Italije. Računalna kontrola pojavila se početkom 1970 -ih, a predstavio ga je Sheffield iz SAD -a.

Vrste CMM strojeva

Postoji pet vrsta koordinatnog mjernog stroja:

• Most tipa CMM: U ovom dizajnu, najčešći, glava CMM vozi na mostu. Jedna strana mosta vozi se na željeznici na krevetu, a druga je podržana na zračnom jastuku ili drugoj metodi na krevetu bez vodilice.
• Konzola CMM: Konzola podržava most samo na jednoj strani.
• Gantry CMM: The Gantry koristi vodilicu s obje strane, poput CNC usmjerivača. To su obično najveći CMM -ovi, pa im je potrebna dodatna podrška.
• Horizontalna ruka CMM: Zamislite konzolu, ali s cijelim mostom koji se kreće gore i niz jednu ruku, a ne na vlastitoj osovini. To su najmanje točni CMM -ovi, ali mogu mjeriti velike tanke komponente poput auto tijela.
• Prijenosni tip CMM: Ovi strojevi koriste spojene ruke i obično su ručno postavljeni. Umjesto da izravno mjere XYZ, oni izračunavaju koordinate iz rotacijskog položaja svakog spoja i poznate duljine između spojeva.

Svaka od njih ima prednosti i nedostatke ovisno o vrstama mjerenja koja se trebaju izvršiti. Ove se vrste odnose na strukturu stroja koja se koristi za postavljanje njenesondau odnosu na dio koji se mjeri.

Evo praktičnog stola koji će vam pomoći razumjeti prednosti i nedostatke:

Sonde su obično postavljene u 3 dimenzije - X, Y i Z. Međutim, sofisticiraniji strojevi također mogu omogućiti mijenjanje kuta sondi dopuštajući mjerenje na mjestima na kojima sonda inače ne bi mogla doći. Rotacijski stolovi također se mogu koristiti za poboljšanje pristupa sposobnosti različitih značajki.

CMM -ovi su često izrađeni od granita i aluminija, a koriste zračne ležajeve

Sonda je senzor koji određuje gdje je površina dijela kada se mjeri.

Vrste sonde uključuju:

• Mehanički
• Optički
• Laser
• Bijelo svjetlo

Koordinatni strojevi za mjerenje koriste se na otprilike tri opća načina:

• Odjeli za kontrolu kvalitete: Evo ih se obično drže u čistim prostorijama pod kontrolom klime kako bi maksimizirali svoju preciznost.
• Pod trgovine: Ovdje su CMM -ovi dolje među CNC strojevima kako bi olakšali inspekcije kao dio proizvodne ćelije s minimalnim putovanjima između CMM -a i stroja gdje se dijelovi obrađuju. To omogućava da se mjerenja vrše ranije i potencijalno češće što dovodi do uštede jer se pogreške prije identificiraju.
• Prijenosni: Prijenosni CMM -ovi lako se kreću. Oni se mogu koristiti na trgovini ili čak odvesti na mjesto daljinsko iz proizvodnog pogona za mjerenje dijelova na terenu.

Koliko su točni CMM strojevi (točnost CMM -a)?

Točnost koordinatnih mjernih strojeva varira. Općenito, ciljaju na preciznost mikrometra ili bolje. Ali nije tako lako. Kao prvo, pogreška može biti funkcija veličine, tako da se mjerna pogreška CMM -a može odrediti kao kratka formula koja uključuje duljinu mjerenja kao varijable.

Na primjer, Hexagonov globalni klasični CMM naveden je kao pristupačni svenamjenski CMM i određuje njegovu točnost kao:

1,0 + L/300UM

Ta mjerenja su u mikronima, a L je navedena u mm. Pa recimo da pokušavamo izmjeriti duljinu značajke od 10 mm. Formula bi bila 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 ili 1,03 mikrona.

Mikron je tisuću mm, što je oko 0,00003937 inča. Dakle, pogreška pri mjerenju naše duljine od 10 mm iznosi 0,00103 mm ili 0,00004055 inča. To je manje od pola desete - velike male pogreške!

S druge strane, čovjek bi trebao imati točnost 10x ono što pokušavamo izmjeriti. Dakle, to znači ako bismo ovom mjerenju mogli vjerovati samo 10x toj vrijednosti, ili 0,00005 inča. Još uvijek prilično mala pogreška.

Stvari postaju još mračnije za mjerenja CMM -a za trgovinu. Ako je CMM smješten u inspekcijskom laboratoriju koji kontrolira temperaturu, to puno pomaže. Ali na prodavaonici, temperature mogu dosta varirati. Postoje različiti načini na koji CMM može nadoknaditi temperaturnu varijaciju, ali nijedna nije savršena.

Proizvođači CMM-a često određuju točnost za temperaturni pojas, a prema ISO 10360-2 standardu za točnost CMM-a, tipični pojas je 64-72F (18-22c). To je sjajno, osim ako je ljeto vaše trgovine 86F. Tada nemate dobre specifikacije za pogrešku.

Neki će vam proizvođači dati skup stubišta ili temperaturnih pojasa s različitim specifikacijama točnosti. Ali što se događa ako ste u više raspona za isti dio dijelova u različito doba dana ili u različitim danima u tjednu?

Jedan počinje stvoriti proračun za neizvjesnost koji omogućava najgore slučajeve. Ako ti najgori slučajevi rezultiraju neprihvatljivim tolerancijama za vaše dijelove, potrebne su daljnje promjene procesa:

• Upotrebu CMM -a možete ograničiti u određeno doba dana kada temps padnu u povoljnijim rasponima.
• Možete odabrati samo stroj niže dijelove tolerancije ili značajke u određeno doba dana.
• Bolji CMM -ovi mogu imati bolje specifikacije za vaše temperaturne raspone. Možda se isplati iako mogu biti puno skuplji.

Naravno da će ove mjere pustošiti na vašu sposobnost da precizno zakažete svoje poslove. Odjednom mislite da bi bolja klimatska kontrola na prodavaonici mogla biti vrijedna investicija.

Možete vidjeti kako se cijela ta mjerna stvar postaje prilično prokleta.

Drugi sastojak koji ide ruku pod ruku je kako su određene tolerancije na provjeru CMM -a. Zlatni standard je geometrijsko dimenzioniranje i tolerancija (GD&T). Pogledajte naš uvodni tečaj na GD&T da biste saznali više.

CMM softver

CMM je pokrenuo razne vrste softvera. Standard se naziva DMIS, koji označava dimenzionalno sučelje za mjerenje. Iako to nije glavno softversko sučelje za svakog proizvođača CMM -a, većina ih barem podržava.

Proizvođači su stvorili vlastite jedinstvene okuse kako bi dodali zadatke mjerenja koje DMI nije podržao.

DMIS

Kao što je spomenuto DMI, standard je, ali poput CNC-ovog G-Code-a, postoji mnogo dijalekata, uključujući:

• PC-DMIS: Verzija šesterokuta
• Opendmis
• Touchdmis: Perceptron

Cosmos

MCOSTMOS je Nikonov CMM softver.

Kalipso

Calypso je CMM softver iz Zeiss.

CMM i CAD/CAM softver

Kako se CMM softver i programiranje odnose na CAD/CAM softver?

Postoji mnogo različitih formata CAD datoteka, pa provjerite koji je vaš CMM softver kompatibilan. Krajnja integracija naziva se Definicija koja se temelji na modelu (MBD). S MBD -om se sam model može koristiti za izdvajanje dimenzija za CMM.

MDB je prilično vodeći rub, tako da se još ne koristi u većini slučajeva.

CMM sonde, čvora i pribor

CMM sonde

Na raspolaganju su razne vrste i oblici sondi kako bi se olakšale različite primjene.

CMM učvršćenja

Ušteda uštede vrijeme prilikom učitavanja i istovara dijelova na CMM, baš kao i na CNC stroju. Čak možete dobiti CMM -ove koji imaju automatske utovarivače za palete kako bi maksimizirali propusnost.

CMM stroj cijena

Novi koordinatni mjerni strojevi počinju u rasponu od 20 000 do 30.000 dolara i povećavaju se do preko milijun dolara.

Poslovi povezani s CMM-om u trgovini strojevima

CMM Manager

CMM programer

CMM operator