Popoln CMM stroj in merilni vodnik

Kaj je CMM stroj?

Predstavljajte si stroj v stilu CNC, ki lahko na zelo avtomatiziran način naredite izjemno natančne meritve. To počnejo CMM stroji!

CMM pomeni "koordinatni merilni stroj". Morda so vrhunske 3D merilne naprave glede na njihovo kombinacijo splošne prožnosti, natančnosti in hitrosti.

Uporaba koordinatnih merilnih strojev

Koordinatni merilni stroji so dragoceni kadar koli je treba izvesti natančne meritve. In bolj zapletene ali številne meritve, bolj ugodno je uporabiti CMM.

Običajno se CMM uporabljajo za pregled in nadzor kakovosti. To pomeni, da se uporabljajo za preverjanje dela izpolnjuje zahteve in specifikacije oblikovalca.

Navajeni so lahko tudiPovratni inženirobstoječi deli z natančnimi meritvami njihovih lastnosti.

Kdo je izumil CMM stroje?

Prve CMM stroje je v petdesetih letih razvilo Ferranti Company of Škotska. Potrebni so bili za natančno merjenje delov v vesoljski in obrambni industriji. Prvi stroji so imeli samo 2 osi gibanja. DEA Italije je v šestdesetih letih prejšnjega stoletja uvedla 3 osi. Računalniški nadzor je prišel v začetku sedemdesetih let prejšnjega stoletja, uvedel pa ga je Sheffield iz ZDA.

Vrste CMM strojev

Obstaja pet vrst koordinatnega merilnega stroja:

• Most Type CMM: V tej zasnovi najpogostejša glava CMM vozi na mostu. Ena stran mostu se vozi na tirnici na postelji, druga pa je podprta na zračni blazini ali drugi metodi na postelji brez vodniške tirnice.
• CANTILEVER CMM: Konzola podpira most samo na eni strani.
• Gantry Cmm: Gantry uporablja vodilno tirnico na obeh straneh, kot usmerjevalnik CNC. To so običajno največji CMM, zato potrebujejo dodatno podporo.
• Horizontalna roka CMM: Predstavljajte konzolo, vendar s celotnim mostom, ki se premika navzgor in navzdol po eni roki, ne pa na lastni osi. To so najmanj natančni CMM -ji, vendar lahko izmerijo velike tanke komponente, kot so avtosa samodejnega.
• Prenosni tip roke CMM: Ti stroji uporabljajo spojene roke in so običajno ročno nameščeni. Namesto da bi neposredno meril XYZ, izračunajo koordinate iz vrtljivega položaja vsakega sklepa in znane dolžine med spoji.

Vsak ima prednosti in slabosti, odvisno od vrst meritev, ki jih je treba izvesti. Te vrste se nanašajo na strukturo stroja, ki se uporablja za njegovo postavitevsondaglede na merjeni del.

Tu je priročna tabela, ki pomaga razumeti prednosti in slabosti:

Sonde so običajno nameščene v 3 dimenzijah - X, Y in Z. Vendar pa lahko bolj izpopolnjeni stroji omogočijo tudi spreminjanje kota sonde, kar omogoča merjenje na mestih, ki jih sonda sicer ne bi mogla doseči. Rotacijske tabele se lahko uporabljajo tudi za izboljšanje sposobnosti pristopa različnih funkcij.

CMM so pogosto narejeni iz granita in aluminija in uporabljajo zračne ležaje

Sonda je senzor, ki določa, kje je površina dela, ko je narejena meritev.

Vrste sonde vključujejo:

• Mehanski
• Optično
• Laser
• Bela luč

Koordinatni merilni stroji se uporabljajo na približno tri splošne načine:

• Oddelki za nadzor kakovosti: Tu so običajno v čistih prostorih, ki jih nadzorujejo podnebje, da povečajo svojo natančnost.
• Trgovina: Tu so CMM med stroji CNC, da olajšajo izvajanje inšpekcijskih pregledov kot del proizvodne celice z minimalnim potovanjem med CMM in strojem, kjer se deli obdelujejo. To omogoča, da se meritve izvajajo prej in potencialno pogosteje, kar vodi do prihrankov, saj se napake prej prepoznajo.
• Prenosni: Prenosni CMM je enostavno premikati. Uporabljajo se lahko na prodajalni ali celo odpeljejo na oddaljeno mesto iz proizvodnega obrata za merjenje delov na terenu.

Kako natančni so stroji CMM (natančnost CMM)?

Natančnost koordinatnih merilnih strojev se razlikuje. Na splošno si prizadevajo za natančnost mikrometra ali bolje. Ampak to ni tako enostavno. Na primer, napaka je lahko funkcija velikosti, zato je lahko merilna napaka CMM določena kot kratka formula, ki vključuje dolžino merjenja kot spremenljivke.

Na primer, Hexagon Global Classic CMM je naveden kot cenovno dostopni vsestranski CMM in določa njegovo natančnost kot:

1,0 + l/300um

Te meritve so v mikronah, L pa v mm. Recimo, da poskušamo izmeriti dolžino 10 mm funkcije. Formula bi bila 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 ali 1,03 mikronov.

Mikron je tisoč MM, kar je približno 0,00003937 palcev. Torej je napaka pri merjenju naše 10 mm dolžine 0,00103 mm ali 0,00004055 palcev. To je manj kot pol desetine - male napake!

Po drugi strani bi morali imeti natančnost 10x, kar poskušamo izmeriti. To pomeni, da če bomo lahko samo zaupali tej meritvi do 10x to vrednost ali 0,00005 palcev. Še vedno precej majhna napaka.

Stvari postanejo še bolj mračne za meritve CMM v trgovini. Če je CMM nameščen v temperaturno nadzorovanem inšpekcijskem laboratoriju, veliko pomaga. Toda na prodajalni se lahko temperature precej razlikujejo. Obstajajo različni načini, kako lahko CMM kompenzira temperaturno nihanje, vendar nobena ni popolna.

Izdelovalci CMM pogosto določajo natančnost temperaturnega pasu, v skladu s standardom ISO 10360-2 za natančnost CMM pa je tipičen pas 64-72F (18-22C). To je super, razen če je vaša prodajalna poleti 86f. Potem nimate dobrega specifikacije za napako.

Nekateri proizvajalci vam bodo dali niz stopnišč ali temperaturnih pasov z različnimi specifikacijami natančnosti. Toda kaj se zgodi, če ste v več kot enem območju za isti vožnji delov v različnih obdobjih dneva ali različnih dni v tednu?

Eden začne ustvariti proračun za negotovost, ki omogoča najslabše primere. Če ti najslabši primeri povzročijo nesprejemljive tolerance za vaše dele, so potrebne nadaljnje spremembe postopka:

• Uporabo CMM lahko omejite na določene čase dneva, ko tempe padejo v ugodnejših območjih.
• V določenih obdobjih dneva se lahko odločite samo za strojno nižje tolerančne dele ali funkcije.
• Boljši CMM imajo lahko boljše specifikacije za vaše temperaturne razpone. Morda se splačajo, čeprav so lahko veliko dražji.

Seveda bodo ti ukrepi povzročili vašo sposobnost natančnega načrtovanja delovnih mest. Kar naenkrat mislite, da bi bil boljši podnebni nadzor na prodajnem prometu vredna naložba.

Vidite, kako se celotna stvar merjenja precej prekleto muči.

Druga sestavina, ki gre z roko v roki, je, kako so določene tolerance, ki jih je treba preveriti s CMM. Zlati standard je geometrijsko dimenzijo in toleranco (GD&T). Oglejte si naš uvodni tečaj o GD & T, če želite izvedeti več.

CMM programska oprema

CMM vodi različne vrste programske opreme. Standard se imenuje DMIS, ki pomeni standard dimenzijskega merilnega vmesnika. Čeprav to ni glavni programski vmesnik za vsakega proizvajalca CMM, ga večina vsaj podpira.

Proizvajalci so ustvarili svoje edinstvene okuse, da bi dodali merilne naloge, ki jih DMIS ne podpira.

DMIS

Kot je bilo omenjeno DMI, je standard, a podobno kot C-koda CNC, obstaja veliko narečja, vključno z:

• PC-DMIS: Hexagona različica
• OpenDMIS
• Touchdmis: Perceptron

MCOSMOS

McOstmos je Nikonova programska oprema CMM.

Calypso

Calypso je programska oprema CMM iz Zeiss -a.

CMM in CAD/CAM programska oprema

Kako se programska oprema in programiranje CMM nanaša na programsko opremo CAD/CAM?

Obstaja veliko različnih oblik datotek CAD, zato preverite, s katerimi je vaša programska oprema CMM združljiva. Končna integracija se imenuje definicija na osnovi modela (MBD). Z MBD se lahko sam model uporabi za pridobivanje dimenzij za CMM.

MDB je precej vodilni rob, zato se v večini primerov še ne uporablja.

CMM sonde, napeljave in dodatki

CMM sonde

Na voljo so številne vrste in oblike sonde, ki olajšajo številne različne aplikacije.

CMM napeljave

Vse napeljave prihranijo čas pri nalaganju in raztovarjanju delov na CMM, tako kot na stroju CNC. Lahko celo dobite CMM, ki imajo samodejne nakladalce palete, da povečajo pretok.

CMM cena stroja

Novi koordinatni merilni stroji se začnejo v razponu od 20.000 do 30.000 dolarjev in segajo do več kot milijon dolarjev.

Opravila, povezana s CMM, v strojnici

CMM Manager

CMM programer

CMM operater