Новости - Полное руководство по машине и измерениям CMM

Что такое машина CMM?

Представьте себе машину в стиле ЧПУ, способную выполнять чрезвычайно точные измерения высоко автоматизированным способом. Вот что делают машины CMM!

CMM означает «координатный измерительный компьютер». Возможно, они являются конечными 3D -измерительными устройствами с точки зрения их сочетания общей гибкости, точности и скорости.

Применение координатных машин измерения

Координатные измерительные машины ценны в любое время, когда необходимо провести точные измерения. И чем сложнее или многочисленны измерения, тем выгоднее использовать CMM.

Обычно CMM используются для проверки и контроля качества. То есть они используются для проверки детали, соответствующей требованиям и спецификациям дизайнера.

Они также могут быть использованы дляРеверс -инженерСуществующие детали, делая точные измерения их функций.

Кто изобрел машины CMM?

Первые машины CMM были разработаны Ferranti Company of Scotland в 1950 -х годах. Они были необходимы для точного измерения деталей в аэрокосмической и оборонной промышленности. Самые первые машины имели только 2 оси движения. 3 машины оси были введены в 1960 -х годах DEA Италии. Компьютерный контроль появился в начале 1970 -х годов и был представлен Шеффилдом из США.

Типы машин CMM

Существует пять типов машины измерения координат:

Тип моста CMM: В этой конструкции наиболее распространенная головка CMM ездит на мосту. Одна сторона моста едет на рельсе на кровати, а другая поддерживается на воздушной подушке или на другом методе на кровати без направляющей рельсы.
Консольный CMM: Консоль поддерживает мост только на одной стороне.
GANTRY CMM: Гантри использует направляющую рельс с обеих сторон, как маршрутизатор ЧПУ. Обычно это крупнейшие CMM, поэтому им нужна дополнительная поддержка.
Горизонтальная рука CMM: Представьте себе кантилевер, но весь мост движется вверх и вниз по одной руке, а не на собственной оси. Это наименее точные CMM, но они могут измерить, что крупные тонкие были компонентами, такими как автоматические тела.
Портативный тип руки CMM: эти машины используют соединенные рычаги и обычно расположены вручную. Вместо того, чтобы измерять XYZ непосредственно, они вычисляют координаты из поворотного положения каждого соединения и известной длины между суставами.

Каждый из них имеет преимущества и недостатки в зависимости от типов измерений, которые должны быть сделаны. Эти типы относятся к структуре машины, которая используется для позиционирования егозондотносительно измеренной части.

Вот удобный стол, чтобы помочь понять плюсы и минусы:

Тип CMM	Точность	Гибкость	Лучше всего использовать для измерения
Мост	Высокий	Середина	Компоненты среднего размера, требующие высокой точности
Кантилевер	Самый высокий	Низкий	Меньшие компоненты, требующие очень высокой точности
Горизонтальная рука	Низкий	Высокий	Большие компоненты, требующие низкой точности
Гантри	Высокий	Середина	Большие компоненты, требующие высокой точности
Портативный тип руки	Самый низкий	Самый высокий	Когда переносимость является абсолютно самым большим критерием.

Зонды обычно расположены в 3 измерениях - x, y и Z. Однако более сложные машины также могут позволить изменять угол зондов, позволяя измерять измерения в местах, которые зонд и в противном случае не сможет достичь. Роторные таблицы также могут использоваться для повышения способности подхода к различным функциям.

CMM часто сделаны из гранита и алюминия, и они используют воздушные подшипники

Зонд - это датчик, который определяет, где находится поверхность детали, когда сделано измерение.

Типы зондов включают:

Механический
Оптический
Лазер
Белый свет

Координатные машины измерения используются примерно тремя общими способами:

Отдел контроля качества: Вот они, как правило, хранятся в чистых помещениях, контролируемых климатом, чтобы максимизировать их точность.
Магазин Пол: Здесь CMM находятся среди машин с ЧПУ, чтобы облегчить проведение инспекций в рамках производственной ячейки с минимальным движением между CMM и машиной, где обрабатываются детали. Это позволяет проводить измерения ранее и потенциально чаще, что приводит к экономии, поскольку ошибки идентифицируются раньше.
Портатив: портативные CMM легко перемещаться. Они могут использоваться на магазине или даже отправиться на сайт, удаленный от производственного объекта для измерения деталей в полевых условиях.

Насколько точны машины CMM (точность CMM)?

Точность машин измерения координат варьируется. Как правило, они стремятся к точности микрометра или лучше. Но это не так просто. Во -первых, ошибка может быть функцией размера, поэтому ошибка измерения CMM может быть указана как короткая формула, которая включает в себя длину измерения в качестве переменной.

Например, Global Classic CMM в Hexagon указан как доступный универсальный CMM и определяет его точность как:

1,0 + л/300 м

Эти измерения в микронах, а L указано в мм. Итак, допустим, мы пытаемся измерить длину 10 -миллиметровой функции. Формула будет 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 или 1,03 микрона.

Микрон - это тысяческая мм, которая составляет около 0,00003937 дюймов. Таким образом, ошибка при измерении нашей длины 10 мм составляет 0,00103 мм или 0,00004055 дюймов. Это меньше половины десятой - см. Маленькая ошибка!

С другой стороны, нужно иметь точность в 10 раз, что мы пытаемся измерить. Таким образом, это означает, что если мы можем доверять только этому измерению до 10 раз это значение или 0,00005 дюйма. Все еще довольно маленькая ошибка.

Вещи становятся еще мрачнее для измерений магазина CMM. Если CMM находится в контрольной лаборатории с контролем температуры, это очень помогает. Но на магазине температура может сильно различаться. Существуют различные способы, которыми CMM может компенсировать изменение температуры, но ни один из них не является идеальным.

Производители CMM часто указывают точность для полосы температуры, и, согласно стандарту ISO 10360-2 для точности CMM, типичная полоса составляет 64-72F (18-22C). Это здорово, если летом ваш магазин не исполнится 86F. Тогда у вас нет хорошей спецификации для ошибки.

Некоторые производители дадут вам набор лестниц или полос температуры с различными характеристиками точности. Но что произойдет, если вы находитесь в более чем один диапазон для одного и того же пробега частей в разное время дня или в разные дни недели?

Кто -то начинает создавать бюджет неопределенности, который допускает худшие случаи. Если эти худшие случаи приводят к неприемлемым допускам к вашим частям, необходимы дальнейшие изменения процесса:

Вы можете ограничить использование CMM в определенное время суток, когда температура падает в более благоприятных диапазонах.
Вы можете выбрать только машины с более низкой толерантностью или функциями в определенное время дня.
У лучших CMM могут быть лучшие характеристики для ваших температурных диапазонов. Они могут стоить того, даже если они могут быть намного дороже.

Конечно, эти меры нанесут ущерб вашей способности точно планировать вашу работу. Внезапно вы думаете, что лучший климат -контроль на магазине может быть достойной инвестицией.

Вы можете увидеть, как все это измерение становится чертовски суетливой.

Другим ингредиентом, который идет рука об руку, является то, как определяются допуски CMM. Золотым стандартом является геометрическое измерение и допуск (GD & T). Проверьте наш вступительный курс на GD & T, чтобы узнать больше.

CMM Software

CMM запускают различные виды программного обеспечения. Стандарт называется DMIS, который означает стандарт размерного интерфейса измерения. Хотя это не основной программный интерфейс для каждого производителя CMM, большинство из них, по крайней мере, поддерживают его.

Производители создали свои собственные уникальные ароматы, чтобы добавить задачи измерения, не поддерживаемые DMIS.

DMIS

Как упомянуто DMIS, является стандартом, но, как и G-код ЧПУ, есть много диалектов, в том числе:

PC-DMIS: версия Hexagon
Opendmis
Touchdmis: Perceptron

Макосмос

Mcostmos - это программное обеспечение Nikon CMM.

Калипсо

Calypso - это программное обеспечение CMM от Zeiss.

Программное обеспечение CMM и CAD/CAM

Как программное обеспечение и программное обеспечение CMM связаны с программным обеспечением CAD/CAM?

Существует много разных форматов файлов CAD, поэтому проверьте, с какими таковыми CMM совместимо. Конечная интеграция называется модельным определением (MBD). С помощью MBD сама модель может использоваться для извлечения размеров для CMM.

MDB - это довольно передовые преимущества, поэтому он еще не используется в большинстве случаев.

Зонды CMM, светильники и аксессуары

CMM -зонды

Разнообразные типы зондов и формы доступны для облегчения различных применений.

CMM светильники

Все светильники экономят время при загрузке и разгрузке деталей на CMM, как на машине с ЧПУ. Вы даже можете получить CMM, которые имеют автоматические загрузки поддонов, чтобы максимизировать пропускную способность.