Комплетен водич за CMM машина и мерење

Што е CMM машина?

Замислете машина во стил на CNC способна да прави исклучително прецизни мерења на високо автоматизиран начин.Тоа е она што го прават CMM машините!

CMM е кратенка за „Координатна мерна машина“.Тие се можеби врвните 3D мерни уреди во однос на нивната комбинација на севкупна флексибилност, точност и брзина.

Примени на координатни мерни машини

Координативните мерни машини се вредни секогаш кога треба да се направат точни мерења.И колку се посложени или побројни мерењата, толку е поповолно да се користи CMM.

Вообичаено, CMM се користат за проверка и контрола на квалитетот.Тоа е, тие се користат за да се потврди дека делот ги исполнува барањата и спецификациите на дизајнерот.

Може да се користат и заобратен инженерпостоечките делови со правење точни мерења на нивните карактеристики.

Кој ги измислил CMM машините?

Првите CMM машини беа развиени од компанијата Ferranti од Шкотска во 1950-тите.Тие беа потребни за прецизно мерење на делови во воздушната и одбранбената индустрија.Првите машини имаа само 2 оски на движење.Машините со 3 оски беа воведени во 1960-тите од DEA од Италија.Компјутерската контрола се појави во раните 1970-ти, а беше воведена од Шефилд од САД.

Видови CMM машини

Постојат пет типа на координатни мерни машини:

• Тип на мост CMM: во овој дизајн, најчестиот, CMM главата се вози на мост.Едната страна од мостот се вози на шина на креветот, а другата е потпрена на воздушно перниче или друг метод на креветот без водилка.
• Конзола CMM: Конзолата го поддржува мостот само на едната страна.
• Подемен CMM: Подеменот користи водилка од двете страни, како CNC рутер.Овие се обично најголемите CMM, така што им треба дополнителна поддршка.
• Хоризонтална рака CMM: замислете конзола, но целиот мост да се движи нагоре и надолу по едната рака, а не на сопствената оска.Овие се најмалку точни CMM-ови, но тие можат да измерат големи тенки компоненти како што се автомобилските тела.
• Пренослив тип на рака CMM: Овие машини користат споени краци и обично се рачно поставени.Наместо директно да го мерат XYZ, тие ги пресметуваат координатите од ротационата положба на секој зглоб и познатата должина помеѓу споеви.

Секој од нив има предности и недостатоци во зависност од типот на мерења што треба да се направат.Овие типови се однесуваат на структурата на машината што се користи за нејзино позиционирањесондаво однос на делот што се мери.

Еве корисна табела која ќе ви помогне да ги разберете добрите и лошите страни:

Сондите вообичаено се позиционирани во 3 димензии – X, Y и Z. Меѓутоа, пософистицираните машини исто така можат да дозволат промена на аголот на сондите што овозможува мерење на места до кои инаку сондата не би можела да ги достигне.Ротационите маси може да се користат и за подобрување на способноста за пристап на различни карактеристики.

CMM често се направени од гранит и алуминиум, и тие користат воздушни лежишта

Сондата е сензор кој одредува каде е површината на делот кога се прави мерење.

Видовите на сонди вклучуваат:

• Механички
• Оптички
• Ласерски
• Бела светлина

Машините за мерење на координати се користат на приближно три општи начини:

• Оддели за контрола на квалитет: Еве тие обично се чуваат во чисти простории контролирани со клима за да се зголеми нивната прецизност.
• Подот на продавницата: Овде CMM се спуштени меѓу CNC машините за да се олесни извршувањето на инспекциите како дел од производната ќелија со минимално патување помеѓу CMM и машината каде што се обработуваат делови.Ова овозможува мерењата да се прават порано и потенцијално почесто, што доведува до заштеда бидејќи грешките се идентификуваат порано.
• Пренослив: Преносливите CMM се лесни за движење.Тие може да се користат на кат во продавница или дури и да се однесат на локација оддалечена од производниот капацитет за мерење на делови на терен.

Колку се точни CMM машините (CMM точност)?

Точноста на машините за мерење на координати варира.Општо земено, тие се стремат кон микрометарска прецизност или подобра.Но, тоа не е толку лесно.Како прво, грешката може да биде функција на големината, така што мерната грешка на CMM може да се наведе како кратка формула која ја вклучува должината на мерењето како променлива.

На пример, Hexagon's Global Classic CMM е наведен како достапен сенаменски CMM и ја одредува неговата точност како:

1,0 + L/300um

Тие мерења се во микрони, а L е наведен во mm.Значи, да речеме дека се обидуваме да ја измериме должината на карактеристика од 10 мм.Формулата би била 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 или 1,03 микрони.

Микрон е илјадити дел од мм, што е околу 0,00003937 инчи.Значи, грешката при мерење на нашата должина од 10 mm е 0,00103 mm или 0,00004055 инчи.Тоа е помалку од половина десетина - прилично мала грешка!

Од друга страна, треба да има точност 10 пати поголема од она што се обидуваме да го измериме.Значи, тоа значи дека ако може да му веруваме на ова мерење само на 10x таа вредност, или 0,00005 инчи.Сепак прилично мала грешка.

Работите стануваат уште помрачни за мерењата на CMM на подот во продавницата.Ако CMM е сместен во лабораторија за инспекција со контролирана температура, тоа многу помага.Но, на подот во продавницата, температурите може да варираат доста.Постојат различни начини на кои CMM може да ги компензира температурните варијации, но ниту еден не е совршен.

Креаторите на CMM често специфицираат точност за температурен опсег, а според стандардот ISO 10360-2 за точност на CMM, типичната лента е 64-72F (18-22C).Тоа е одлично, освен ако вашиот кат на продавница е 86 F во лето.Тогаш немате добри спецификации за грешката.

Некои производители ќе ви дадат сет на скали или температурни ленти со различни спецификации за точност.Но, што се случува ако сте во повеќе од еден опсег за иста серија на делови во различни периоди од денот или различни денови во неделата?

Човек почнува да мора да создаде буџет за несигурност кој овозможува најлоши случаи.Ако тие најлоши случаи резултираат со неприфатливи толеранции за вашите делови, потребни се дополнителни промени во процесот:

• Можете да ја ограничите употребата на CMM на одредени периоди од денот кога температурите паѓаат во поповолни опсези.
• Може да изберете да обработувате делови или карактеристики со помала толеранција само во одредено време од денот.
• Подобрите CMM може да имаат подобри спецификации за вашите температурни опсези.Можеби вредат иако можат да бидат многу поскапи.

Се разбира, овие мерки ќе направат хаос во вашата способност точно да ги распоредите вашите работни места.Одеднаш ќе помислите дека подобрата контрола на климата на подот во продавницата може да биде исплатлива инвестиција.

Можете да видите како сето ова мерење станува прилично претрупан.

Другата состојка што оди рака под рака е како се специфицирани толеранциите што треба да се проверат од CMM.Златниот стандард е Геометриско димензионирање и толеранција (GD&T).Проверете го нашиот воведен курс за GD&T за да дознаете повеќе.

CMM софтвер

CMM има различни видови софтвер.Стандардот се нарекува DMIS, што значи Стандард за интерфејс за димензионално мерење.Иако не е главниот софтверски интерфејс за секој производител на CMM, повеќето од нив барем го поддржуваат.

Производителите создадоа свои уникатни вкусови со цел да додадат задачи за мерење кои не се поддржани од DMIS.

DMIS

Како што споменавме DMIS, е стандарден, но како и g-кодот на CNC, има многу дијалекти, вклучувајќи:

• PC-DMIS: верзија на хексагон
• OpenDMIS
• TouchDMIS: Перцептрон

MCOSMOS

MCOSTMOS е CMM софтверот на Nikon.

Калипсо

Calypso е CMM софтвер од Zeiss.

CMM и CAD/CAM софтвер

Како CMM софтверот и програмирањето се поврзани со CAD/CAM софтверот?

Има многу различни CAD формати на датотеки, затоа проверете со кои е компатибилен вашиот CMM софтвер.Крајната интеграција се нарекува Дефиниција заснована на Модел (MBD).Со MBD, самиот модел може да се користи за извлекување димензии за CMM.

MDB е прилично водечка предност, така што сè уште не се користи во повеќето случаи.

CMM сонди, тела и додатоци

CMM сонди

Различни типови и форми на сонди се достапни за да се олеснат многу различни апликации.

CMM тела

Сите тела заштедуваат време при вчитување и растоварување на делови на CMM, исто како и на CNC машина.Можете дури и да добиете CMM што имаат автоматски натоварувачи на палети за да ја максимизираат пропусната моќ.

Цена на CMM машина

Новите машини за мерење на координати започнуваат во опсег од 20.000 до 30.000 долари и достигнуваат над 1 милион долари.

Работи поврзани со CMM во машинска продавница

CMM менаџер

CMM програмер

CMM оператор