Термостойкие конструкционные материалы. Убедитесь, что основные элементы конструкции станка изготовлены из материалов, менее подверженных колебаниям температуры. Рассмотрите мост (ось X станка), опоры моста, направляющую (ось Y станка), подшипники и стержень оси Z станка. Эти детали напрямую влияют на точность измерений и перемещений станка и составляют основу его работы.
Многие компании изготавливают эти компоненты из алюминия из-за его малого веса, обрабатываемости и относительно низкой стоимости. Однако такие материалы, как гранит или керамика, гораздо лучше подходят для координатно-измерительных машин благодаря своей термостойкости. Помимо того, что алюминий расширяется почти в четыре раза больше, чем гранит, гранит обладает превосходными виброгасящими свойствами и обеспечивает отличное качество поверхности, по которой могут перемещаться подшипники. Гранит, по сути, уже много лет является общепринятым стандартом измерения.
Однако для координатно-измерительных машин (КИМ) гранит имеет один недостаток — он тяжелый. Проблема заключается в том, как перемещать гранитную КИМ по осям для проведения измерений — вручную или с помощью сервопривода. Компания LS Starrett Co. нашла интересное решение этой проблемы: технология полого гранита.
Эта технология использует цельные гранитные пластины и балки, которые изготавливаются и собираются для образования полых конструктивных элементов. Эти полые конструкции весят как алюминий, сохраняя при этом благоприятные тепловые характеристики гранита. Компания Starrett использует эту технологию как для моста, так и для его опорных элементов. Аналогичным образом, они используют полую керамику для моста на самых больших координатно-измерительных машинах, когда использование полого гранита нецелесообразно.
Подшипники. Практически все производители КИМ отказались от старых роликовых подшипниковых систем, выбрав гораздо более совершенные пневматические подшипники. В этих системах отсутствует контакт между подшипником и его поверхностью во время работы, что приводит к нулевому износу. Кроме того, пневматические подшипники не имеют движущихся частей и, следовательно, не создают шума или вибрации.
Однако воздушные подшипники также имеют свои существенные отличия. В идеале следует выбирать систему, в которой в качестве материала подшипника используется пористый графит, а не алюминий. Графит в таких подшипниках позволяет сжатому воздуху проходить непосредственно через естественную пористость, присущую графиту, в результате чего образуется очень равномерный слой воздуха по всей поверхности подшипника. Кроме того, слой воздуха, создаваемый этим подшипником, чрезвычайно тонкий — около 0,0002 дюйма. Обычные алюминиевые подшипники с воздушным зазором, с другой стороны, обычно имеют воздушный зазор от 0,0010 до 0,0030 дюйма. Небольшой воздушный зазор предпочтительнее, поскольку он уменьшает склонность машины к подпрыгиванию на воздушной подушке и обеспечивает гораздо более жесткую, точную и воспроизводимую работу машины.
Ручная или автоматизированная координатно-измерительная машина (КИМ). Выбор между ручной и автоматизированной КИМ довольно прост. Если ваша основная производственная среда ориентирована на серийное производство, то, как правило, в долгосрочной перспективе лучшим вариантом будет КИМ с прямым компьютерным управлением, хотя первоначальная стоимость будет выше. Ручные КИМ идеально подходят, если они используются в основном для контроля качества первого образца или для обратного проектирования. Если вы много работаете и с тем, и с другим, и не хотите покупать две машины, рассмотрите КИМ с прямым компьютерным управлением и отключаемыми сервоприводами, позволяющими использовать ручное управление при необходимости.
Система привода. При выборе координатно-измерительной машины с цифровым управлением (DCC CMM) следует обращать внимание на отсутствие гистерезиса (люфта) в системе привода. Гистерезис негативно влияет на точность и повторяемость позиционирования машины. Фрикционные приводы используют прямой приводной вал с прецизионным приводным ремнем, что обеспечивает нулевой гистерезис и минимальную вибрацию.
Дата публикации: 19 января 2022 г.