Термостойкие конструкционные материалы. Убедитесь, что основные элементы конструкции машины изготовлены из материалов, менее подверженных колебаниям температуры. Обратите внимание на мост (ось X машины), опоры моста, направляющую (ось Y машины), подшипники и стержень оси Z машины. Эти компоненты напрямую влияют на точность измерений и перемещений машины и являются основными компонентами КИМ.
Многие компании изготавливают эти компоненты из алюминия благодаря его лёгкости, обрабатываемости и относительно низкой стоимости. Однако такие материалы, как гранит или керамика, гораздо лучше подходят для КИМ благодаря своей термостойкости. Помимо того, что алюминий расширяется почти в четыре раза больше, чем гранит, гранит обладает превосходными виброгасящими свойствами и может обеспечить превосходное качество поверхности, по которой могут перемещаться подшипники. Гранит, по сути, уже много лет является общепринятым стандартом измерений.
Однако для КИМ гранит имеет один недостаток — он тяжёлый. Проблема заключается в возможности вручную или с помощью сервопривода перемещать гранитную КИМ по осям для проведения измерений. Одна из компаний, LS Starrett Co., нашла интересное решение этой проблемы: технологию полого гранита.
Эта технология использует цельные гранитные плиты и балки, которые изготавливаются и собираются в полые конструктивные элементы. Эти полые конструкции весят как алюминий, сохраняя при этом благоприятные тепловые характеристики гранита. Starrett использует эту технологию как для моста, так и для его опор. Аналогичным образом, для мостов на самых больших КИМах используется полая керамика, когда использование полого гранита нецелесообразно.
Подшипники. Практически все производители КИМ отказались от старых систем роликовых подшипников, перейдя на гораздо более совершенные системы с воздушными подшипниками. Эти системы не требуют контакта подшипника с поверхностью подшипника во время эксплуатации, что обеспечивает нулевой износ. Кроме того, воздушные подшипники не имеют движущихся частей, а значит, не создают шума и вибраций.
Однако воздушные подшипники также имеют свои существенные отличия. В идеале следует выбирать систему, в которой в качестве материала подшипника используется пористый графит вместо алюминия. Графит в этих подшипниках позволяет сжатому воздуху проходить непосредственно через естественную пористость, присущую графиту, что приводит к очень равномерному распределению воздушного слоя по поверхности подшипника. Кроме того, воздушный слой, создаваемый этим подшипником, чрезвычайно тонок — около 0,0002 дюйма (0,0002 дюйма). С другой стороны, обычные алюминиевые подшипники с отверстиями обычно имеют воздушный зазор от 0,0010 дюйма (0,0010 дюйма) до 0,0030 дюйма (0,0030 дюйма). Небольшой воздушный зазор предпочтительнее, поскольку он уменьшает склонность машины к подпрыгиванию на воздушной подушке и обеспечивает гораздо более жесткую, точную и повторяемую работу машины.
Ручная или автоматическая КИМ. Определить, какую КИМ приобрести: ручную или автоматическую, довольно просто. Если ваша основная производственная среда ориентирована на выпуск продукции, то, как правило, лучшим выбором в долгосрочной перспективе будет машина с прямым компьютерным управлением, хотя первоначальные затраты будут выше. Ручные КИМ идеально подходят, если они используются в первую очередь для контроля первых изделий или для обратного проектирования. Если вы часто занимаетесь и тем, и другим и не хотите покупать две машины, рассмотрите КИМ с автоматическим управлением и отключаемыми сервоприводами, что позволяет при необходимости использовать ручное управление.
Система привода. При выборе КИМ с прямым приводом (DCC) ищите машину без гистерезиса (люфта) в системе привода. Гистерезис отрицательно влияет на точность позиционирования и повторяемость. Фрикционные приводы используют прямой приводной вал с прецизионной приводной лентой, что обеспечивает нулевой гистерезис и минимальную вибрацию.
Время публикации: 19 января 2022 г.