Meeste vanCmm-masjiene (koördinaatmeetmasjiene) word gemaak deurgranietkomponente.
'n Koördinaatmeetmasjien (KMM) is 'n buigsame meettoestel en het 'n aantal rolle in die vervaardigingsomgewing ontwikkel, insluitend gebruik in die tradisionele kwaliteitslaboratorium, en die meer onlangse rol om produksie op die vervaardigingsvloer in strawwer omgewings direk te ondersteun. Die termiese gedrag van KMM-enkodeerderskale word 'n belangrike oorweging tussen sy rolle en toepassing.
In 'n onlangs gepubliseerde artikel deur Renishaw word die onderwerp van drywende en gemasterde enkoderskaalmonteringstegnieke bespreek.
Enkoderskale is effektief óf termies onafhanklik van hul monteersubstraat (drywend) óf termies afhanklik van die substraat (gemaster). 'n Drywende skaal sit uit en krimp volgens die termiese eienskappe van die skaalmateriaal, terwyl 'n gemasterde skaal teen dieselfde tempo as die onderliggende substraat sit en krimp. Die meetskaalmonteringstegnieke bied 'n verskeidenheid voordele vir die verskillende meettoepassings: die artikel van Renishaw bied die geval waar 'n gemasterde skaal die voorkeuroplossing vir laboratoriummasjiene kan wees.
KMM's word gebruik om driedimensionele meetdata op hoë-presisie, bewerkte komponente, soos enjinblokke en straalenjinlemme, vas te lê as deel van 'n kwaliteitsbeheerproses. Daar is vier basiese tipes koördinaatmeetmasjiene: brug, vrydraende wiel, portaal en horisontale arm. Brugtipe KMM's is die algemeenste. In 'n KMM-brugontwerp word 'n Z-as-pen gemonteer op 'n wa wat langs die brug beweeg. Die brug word langs twee geleidingsbane in die Y-as-rigting aangedryf. 'n Motor dryf een skouer van die brug aan, terwyl die teenoorgestelde skouer tradisioneel ongedryf word: die brugstruktuur word tipies gelei/ondersteun op aerostatiese laers. Die wa (X-as) en pen (Z-as) kan deur 'n band-, skroef- of lineêre motor aangedryf word. KMM's is ontwerp om nie-herhaalbare foute te verminder, aangesien dit moeilik is om in die beheerder te kompenseer.
Hoëprestasie-CMM's bestaan uit 'n granietbed met 'n hoë termiese massa en 'n stewige gantry-/brugstruktuur, met 'n lae-traagheidspen waaraan 'n sensor geheg is om werkstukkenmerke te meet. Die gegenereerde data word gebruik om te verseker dat onderdele aan voorafbepaalde toleransies voldoen. Hoë-presisie lineêre enkodeerders word op die afsonderlike X-, Y- en Z-asse geïnstalleer, wat op groter masjiene baie meters lank kan wees.
'n Tipiese granietbrug-tipe CMM wat in 'n lugverkoelde kamer bedryf word, met 'n gemiddelde temperatuur van 20 ±2 °C, waar die kamertemperatuur drie keer per uur siklus, laat die graniet met 'n hoë termiese massa toe om 'n konstante gemiddelde temperatuur van 20 °C te handhaaf. 'n Swewende lineêre vlekvrye staal-enkodeerder wat op elke CMM-as geïnstalleer is, sal grootliks onafhanklik van die granietsubstraat wees en vinnig reageer op veranderinge in lugtemperatuur as gevolg van sy hoë termiese geleidingsvermoë en lae termiese massa, wat aansienlik laer is as die termiese massa van die graniettafel. Dit sal lei tot 'n maksimum uitsetting of inkrimping van die skaal oor 'n tipiese 3m-as van ongeveer 60 µm. Hierdie uitsetting kan 'n aansienlike meetfout veroorsaak wat moeilik is om te kompenseer as gevolg van sy tydveranderende aard.
'n Substraat-bemeesterde skaal is die voorkeurkeuse in hierdie geval: 'n bemeesterde skaal sal slegs uitbrei met die termiese uitbreidingskoëffisiënt (KVK) van die granietsubstraat en sal dus min verandering toon in reaksie op klein ossillasies in lugtemperatuur. Langertermyn veranderinge in temperatuur moet steeds in ag geneem word en dit sal die gemiddelde temperatuur van 'n hoë-termiese massa-substraat beïnvloed. Temperatuurkompensasie is eenvoudig aangesien die beheerder slegs hoef te kompenseer vir die termiese gedrag van die masjien sonder om ook die termiese gedrag van die kodeerderskaal in ag te neem.
Kortliks, enkodeerstelsels met substraat-gemeesterde skale is 'n uitstekende oplossing vir presisie-CMM's met lae CTE / hoë termiese massa substrate en ander toepassings wat hoë vlakke van metrologieprestasie vereis. Die voordele van gemeesterde skale sluit in die vereenvoudiging van termiese kompensasieregimes en die potensiaal vir die vermindering van nie-herhaalbare meetfoute as gevolg van byvoorbeeld lugtemperatuurvariasies in die plaaslike masjienomgewing.
Plasingstyd: 25 Desember 2021