Nuus - Volledige CMM-masjien- en meetgids

Wat is 'n CMM-masjien?

Stel jou 'n CNC-styl masjien voor wat uiters akkurate metings op 'n hoogs outomatiese manier kan maak. Dis wat CMM-masjiene doen!

CMM staan vir "Koördinaatmeetmasjien". Hulle is miskien die beste 3D-meettoestelle in terme van hul kombinasie van algehele buigsaamheid, akkuraatheid en spoed.

Toepassings van koördinaatmeetmasjiene

Koördinaatmeetmasjiene is waardevol wanneer akkurate metings gemaak moet word. En hoe meer kompleks of talryk die metings, hoe voordeliger is dit om 'n CMM te gebruik.

Tipies word CMM's gebruik vir inspeksie en gehaltebeheer. Dit wil sê, hulle word gebruik om te verifieer dat die onderdeel aan die ontwerper se vereistes en spesifikasies voldoen.

Hulle kan ook gebruik word omomgekeerde ingenieurbestaande onderdele deur akkurate metings van hul kenmerke te maak.

Wie het CMM-masjiene uitgevind?

Die eerste CMM-masjiene is in die 1950's deur die Ferranti-maatskappy van Skotland ontwikkel. Hulle was nodig vir die presisiemeting van onderdele in die lugvaart- en verdedigingsbedrywe. Die heel eerste masjiene het slegs 2 bewegingsasse gehad. 3-as-masjiene is in die 1960's deur die DEA van Italië bekendgestel. Rekenaarbeheer het in die vroeë 1970's ontstaan en is deur Sheffield van die VSA bekendgestel.

Tipes CMM-masjiene

Daar is vyf tipes koördinaatmeetmasjiene:

Brugtipe CMM: In hierdie ontwerp, die mees algemene, ry die CMM-kop op 'n brug. Een kant van die brug ry op 'n reling op die bed, en die ander kant word ondersteun op 'n lugkussing of ander metode op die bed sonder 'n geleidingsreling.
Vrydraende CMM: Die vrydraende balk ondersteun die brug slegs aan een kant.
Gantry CMM: Die gantry gebruik 'n geleier aan beide kante, soos 'n CNC-router. Dit is tipies die grootste CMM's, so hulle benodig die ekstra ondersteuning.
Horisontale Arm CMM: Stel jou 'n vrydraende balk voor, maar met die hele brug wat op en af beweeg langs die enkele arm eerder as op sy eie as. Dit is die mins akkurate CMM's, maar hulle kan groot, dun komponente soos motorbakke meet.
Draagbare Armtipe CMM: Hierdie masjiene gebruik gelede arms en word tipies handmatig geposisioneer. Eerder as om XYZ direk te meet, bereken hulle koördinate vanaf die roterende posisie van elke gewrig en die bekende lengte tussen gewrigte.

Elkeen het voordele en nadele, afhangende van die tipe metings wat gemaak moet word. Hierdie tipes verwys na die masjien se struktuur wat gebruik word om dit te posisioneer.sonderelatief tot die deel wat gemeet word.

Hier is 'n handige tabel om die voor- en nadele te verstaan:

CMM-tipe	Akkuraatheid	Buigsaamheid	Beste gebruik vir meting
Brug	Hoog	Medium	Mediumgrootte komponente wat hoë akkuraatheid benodig
Vrydraende	Hoogste	Laag	Kleiner komponente wat baie hoë akkuraatheid vereis
Horisontale arm	Laag	Hoog	Groot komponente wat lae akkuraatheid benodig
Portaal	Hoog	Medium	Groot komponente wat hoë akkuraatheid vereis
Draagbare Armtipe	Laagste	Hoogste	Wanneer draagbaarheid absoluut die grootste kriterium is.

Sondes word normaalweg in 3 dimensies geposisioneer – X, Y en Z. Meer gesofistikeerde masjiene kan egter ook toelaat dat die hoek van die sonde verander word, wat meting op plekke moontlik maak wat die sonde andersins nie sou kon bereik nie. Roterende tafels kan ook gebruik word om die benaderbaarheid van verskeie kenmerke te verbeter.

CMM's word dikwels van graniet en aluminium gemaak, en hulle gebruik luglaers

Die sonde is die sensor wat bepaal waar die oppervlak van die onderdeel is wanneer 'n meting gemaak word.

Sonde tipes sluit in:

Meganies
Optiese
Laser
Wit Lig

Koördinaatmeetmasjiene word rofweg op drie algemene maniere gebruik:

Gehaltebeheerafdelings: Hier word hulle tipies in klimaatbeheerde skoonkamers gehou om hul presisie te maksimeer.
Werksvloer: Hier is CMM's onder die CNC-masjiene geplaas om dit maklik te maak om inspeksies as deel van 'n vervaardigingsel uit te voer met minimale beweging tussen die CMM en die masjien waar onderdele gemasjineer word. Dit laat toe dat metings vroeër en moontlik meer gereeld gedoen word, wat lei tot besparings aangesien foute vroeër geïdentifiseer word.
Draagbaar: Draagbare CMM's is maklik om rond te skuif. Hulle kan op 'n werksvloer gebruik word of selfs na 'n perseel ver van die vervaardigingsfasiliteit geneem word om onderdele in die veld te meet.

Hoe akkuraat is CMM-masjiene (CMM-akkuraatheid)?

Die akkuraatheid van koördinaatmeetmasjiene wissel. Oor die algemeen mik hulle na mikrometer-presisie of beter. Maar dis nie so maklik nie. Eerstens kan hul fout 'n funksie van grootte wees, dus kan 'n CMM se meetfout gespesifiseer word as 'n kort formule wat die lengte van die meting as 'n veranderlike insluit.

Byvoorbeeld, Hexagon se Global Classic CMM word gelys as 'n bekostigbare all-purpose CMM, en spesifiseer die akkuraatheid daarvan as:

1.0 + L/300um

Daardie metings is in mikron en L word in mm gespesifiseer. Kom ons sê dus ons probeer die lengte van 'n 10 mm-kenmerk meet. Die formule sou 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 of 1.03 mikron wees.

'n Mikron is 'n duisendste van 'n mm, wat omtrent 0.00003937 duim is. Dus is die fout wanneer ons ons 10 mm-lengte meet, 0.00103 mm of 0.00004055 duim. Dis minder as 'n halwe tiende – 'n redelik klein fout!

Aan die ander kant moet 'n mens akkuraatheid hê wat 10x is wat ons probeer meet. Dit beteken dus dat ons hierdie meting net tot 10x daardie waarde, of 0.00005 duim, kan vertrou. Dit is steeds 'n redelik klein foutjie.

Dinge raak selfs meer troebel vir CMM-metings op die werksvloer. As die CMM in 'n temperatuurbeheerde inspeksielaboratorium gehuisves word, help dit baie. Maar op die werksvloer kan temperature nogal baie wissel. Daar is verskeie maniere waarop 'n CMM vir temperatuurvariasie kan kompenseer, maar geeneen is perfek nie.

CMM-vervaardigers spesifiseer dikwels akkuraatheid vir 'n temperatuurband, en volgens die ISO 10360-2-standaard vir CMM-akkuraatheid is 'n tipiese band 64-72F (18-22C). Dis wonderlik tensy jou werksvloer 86F in die somer is. Dan het jy nie 'n goeie spesifikasie vir die fout nie.

Sommige vervaardigers sal jou 'n stel trappe of temperatuurbande met verskillende akkuraatheidspesifikasies gee. Maar wat gebeur as jy in meer as een reeks vir dieselfde lopie onderdele op verskillende tye van die dag of verskillende dae van die week is?

’n Mens begin ’n onsekerheidsbegroting moet skep wat voorsiening maak vir ergste gevalle. Indien daardie ergste gevalle lei tot onaanvaarbare toleransies vir jou onderdele, is verdere prosesveranderinge nodig:

Jy kan die gebruik van CMM beperk tot sekere tye van die dag wanneer temperature in meer gunstige reekse val.
Jy kan kies om slegs laer toleransie-onderdele of -kenmerke op spesifieke tye van die dag te bewerkstellig.
Beter CMM's het dalk beter spesifikasies vir jou temperatuurreekse. Hulle mag dalk die moeite werd wees, al kan hulle baie duurder wees.

Natuurlik sal hierdie maatreëls verwoesting saai in jou vermoë om jou werk akkuraat te skeduleer. Skielik dink jy dat beter klimaatbeheer op die werksvloer dalk 'n waardevolle belegging kan wees.

Jy kan sien hoe hierdie hele meting-ding nogal moeilik raak.

Die ander bestanddeel wat hand aan hand gaan, is hoe toleransies wat deur CMM nagegaan moet word, gespesifiseer word. Die goue standaard is Geometriese Dimensionering en Toleransie (GD&T). Kyk na ons inleidende kursus oor GD&T om meer te leer.

CMM Sagteware

CMM's gebruik verskeie soorte sagteware. Die standaard word DMIS genoem, wat staan vir Dimensional Measurement Interface Standard. Alhoewel dit nie die hoof sagteware-koppelvlak vir elke CMM-vervaardiger is nie, ondersteun die meeste van hulle dit ten minste.

Vervaardigers het hul eie unieke geure geskep om meettake by te voeg wat nie deur DMIS ondersteun word nie.

DMIS

Soos genoem, is DMIS die standaard, maar soos CNC se g-kode, is daar baie dialekte, insluitend:

PC-DMIS: Hexagon se weergawe
OpenDMIS
TouchDMIS: Perceptron

MKOSMOS

MCOSTMOS is Nikon se CMM-sagteware.

Calypso

Calypso is CMM-sagteware van Zeiss.

CMM en CAD/CAM sagteware

Hoe hou CMM-sagteware en -programmering verband met CAD/CAM-sagteware?

Daar is baie verskillende CAD-lêerformate, so kyk na watter jou CMM-sagteware versoenbaar is met. Die uiteindelike integrasie word Modelgebaseerde Definisie (MBD) genoem. Met MBD kan die model self gebruik word om afmetings vir die CMM te onttrek.

MDB is redelik voorpunt, so dit word nog nie in die meeste gevalle gebruik nie.

CMM-sondes, toebehore en bykomstighede

CMM-sondes

'n Verskeidenheid sondetipes en -vorms is beskikbaar om baie verskillende toepassings te vergemaklik.

CMM-toebehore

Bevestigingsmiddels bespaar almal tyd wanneer onderdele op 'n CMM gelaai en afgelaai word, net soos op 'n CNC-masjien. Jy kan selfs CMM's kry wat outomatiese paletlaaiers het om deurset te maksimeer.