CMM precizitātes apguve

Lielākā daļaCmm mašīnas (koordinātu mērīšanas mašīnas) izgatavojagranīta sastāvdaļas.

A Coordinate Measuring Machines (CMM) ir elastīga mērīšanas ierīce, un tā ir attīstījusi vairākas funkcijas saistībā ar ražošanas vidi, tostarp izmantošanu tradicionālajā kvalitātes laboratorijā un jaunāko lomu tieši ražošanas atbalstam ražošanas telpā skarbākos apstākļos.CMM kodētāja svaru termiskā uzvedība kļūst par svarīgu apsvērumu starp tā lomām un pielietojumu.

Nesen publicētajā Renishaw rakstā ir apspriesta peldošā un apgūtā kodētāja mēroga montāžas tehnika.

Kodētāja svari ir efektīvi vai nu termiski neatkarīgi no to montāžas substrāta (peldoša), vai termiski atkarīgi no pamatnes (apgūti).Peldoša skala izplešas un saraujas atbilstoši skalas materiāla termiskajām īpašībām, savukārt apgūtā skala izplešas un saraujas tādā pašā ātrumā kā pamatā esošais substrāts.Mērskalas montāžas metodes piedāvā dažādas priekšrocības dažādiem mērīšanas lietojumiem: Renishaw rakstā ir aprakstīts gadījums, kad labi apgūta skala varētu būt vēlamais risinājums laboratorijas iekārtām.

CMM izmanto, lai kvalitātes kontroles procesa ietvaros uztvertu trīsdimensiju mērījumu datus par augstas precizitātes, mehāniski apstrādātām sastāvdaļām, piemēram, dzinēja blokiem un reaktīvo dzinēju lāpstiņām.Ir četri galvenie koordinātu mērīšanas iekārtu veidi: tilts, konsoles, portāls un horizontālā roka.Tilta tipa CMM ir visizplatītākie.CMM tilta konstrukcijā Z-ass uzgalis ir uzstādīts uz ratiņiem, kas pārvietojas pa tiltu.Tilts tiek virzīts pa diviem virzieniem Y ass virzienā.Motors virza vienu tilta plecu, bet pretējais plecs tradicionāli nav vadāms: tilta konstrukcija parasti tiek vadīta/atbalstīta uz aerostatiskajiem gultņiem.Ratiņu (X-ass) un spalvu (Z-ass) var darbināt ar siksnu, skrūvi vai lineāro motoru.CMM ir izstrādāti, lai samazinātu neatkārtojamas kļūdas, jo tās ir grūti kompensēt kontrolierī.

Augstas veiktspējas CMM sastāv no augstas termiskās masas granīta pamatnes un stingras portāla/tilta konstrukcijas ar zemas inerces lāpstiņu, kurai ir pievienots sensors, lai mērītu sagataves īpašības.Ģenerētie dati, ko izmanto, lai nodrošinātu, ka daļas atbilst iepriekš noteiktām pielaidēm.Augstas precizitātes lineārie kodētāji ir uzstādīti uz atsevišķām X, Y un Z asīm, kas var būt daudz metru garas lielākām mašīnām.

Tipisks granīta tilta tipa CMM, kas tiek darbināts telpā ar gaisa kondicionētāju un vidējo temperatūru 20 ± 2 °C, kur telpas temperatūra ik pēc stundas notiek trīs reizes, ļauj augstas termiskās masas granītam uzturēt nemainīgu vidējo temperatūru 20 °C.Peldošs lineārs nerūsējošā tērauda kodētājs, kas uzstādīts uz katras CMM ass, lielā mērā būtu neatkarīgs no granīta pamatnes un ātri reaģētu uz gaisa temperatūras izmaiņām, pateicoties tā augstajai siltumvadītspējai un zemajai termiskajai masai, kas ir ievērojami mazāka par granīta galda termisko masu. .Tas novestu pie maksimālās skalas paplašināšanās vai saraušanās pa tipisku 3 m asi, kas ir aptuveni 60 µm.Šī izplešanās var radīt būtisku mērījumu kļūdu, ko ir grūti kompensēt laika mainīgā rakstura dēļ.

Šajā gadījumā vēlamā izvēle ir substrāta apgūtā skala: apgūta skala paplašinātos tikai ar granīta substrāta termiskās izplešanās koeficientu (CTE), un tāpēc, reaģējot uz nelielām gaisa temperatūras svārstībām, tas uzrādītu nelielas izmaiņas.Joprojām jāņem vērā ilgstošas ​​temperatūras izmaiņas, un tās ietekmēs augstas termiskās masas substrāta vidējo temperatūru.Temperatūras kompensācija ir vienkārša, jo regulatoram ir jākompensē tikai iekārtas termiskā izturēšanās, neņemot vērā arī kodētāja skalas termiskās īpašības.

Rezumējot, kodēšanas sistēmas ar substrāta apgūtām svariem ir lielisks risinājums precīzām CMM ar zemu CTE/augstas termiskās masas substrātiem un citiem lietojumiem, kam nepieciešams augsts metroloģijas veiktspējas līmenis.Apgūto svaru priekšrocības ietver termiskās kompensācijas režīmu vienkāršošanu un iespēju samazināt neatkārtojamas mērījumu kļūdas, ko izraisa, piemēram, gaisa temperatūras izmaiņas lokālajā mašīnu vidē.