Bemeestering vir CMM-presisie

Meeste vanCmm masjiene (koördineer meetmasjiene) word gemaak deurgraniet komponente.

'n Koördinaatmeetmasjiene (CMM) is 'n buigsame meettoestel en het 'n aantal rolle saam met die vervaardigingsomgewing ontwikkel, insluitend gebruik in die tradisionele kwaliteitlaboratorium, en die meer onlangse rol om produksie op die vervaardigingsvloer in moeiliker omgewings direk te ondersteun.Die termiese gedrag van CMM-enkodeerderskale word 'n belangrike oorweging tussen die rolle en toepassing daarvan.

In 'n onlangs gepubliseerde artikel, deur Renishaw, word die onderwerp van drywende en bemeesterde enkodeerderskaalmonteringstegnieke bespreek.

Enkodeerderskale is effektief óf termies onafhanklik van hul monteersubstraat (swewend) óf termies afhanklik van die substraat (bemeester).'n Swewende skaal brei uit en trek saam volgens die termiese eienskappe van die skaalmateriaal, terwyl 'n bemeesterde skaal uitsit en saamtrek teen dieselfde tempo as die onderliggende substraat.Die meetskaalmonteringstegnieke bied 'n verskeidenheid voordele vir die verskillende meettoepassings: die artikel van Renishaw bied die geval aan waar 'n bemeesterde skaal 'n voorkeuroplossing vir laboratoriummasjiene kan wees.

CMM's word gebruik om driedimensionele metingsdata op hoë akkuraatheid, gemasjineerde komponente, soos enjinblokke en straalenjinlemme, vas te lê, as deel van 'n kwaliteitbeheerproses.Daar is vier basiese tipes koördinaatmeetmasjien: brug, cantilever, gantry en horisontale arm.Brug-tipe CMM's is die algemeenste.In 'n CMM-brugontwerp word 'n Z-aspen op 'n wa gemonteer wat langs die brug beweeg.Die brug word langs twee gidspaaie in die Y-as rigting gery.'n Motor dryf een skouer van die brug aan, terwyl die teenoorgestelde skouer tradisioneel onaangedrewe is: die brugstruktuur word tipies gelei / ondersteun op aerostatiese laers.Die wa (X-as) en veerpen (Z-as) kan deur 'n band, skroef of lineêre motor aangedryf word.CMM's is ontwerp om nie-herhaalbare foute te minimaliseer, aangesien dit moeilik is om in die beheerder te vergoed.

Hoëprestasie CMM's bestaan ​​uit 'n hoë termiese massa granietbed en 'n stywe portaal-/brugstruktuur, met 'n lae traagheidpen waaraan 'n sensor geheg is om werkstukkenmerke te meet.Die gegenereerde data wat gebruik word om te verseker dat onderdele voldoen aan voorafbepaalde toleransies.Hoë presisie lineêre enkodeerders word op die afsonderlike X-, Y- en Z-asse geïnstalleer wat baie meters lank kan wees op groter masjiene.

'n Tipiese granietbrug-tipe CMM wat in 'n lugversorgde kamer bedryf word, met 'n gemiddelde temperatuur van 20 ±2 °C, waar die kamertemperatuur drie keer elke uur siklusse, laat die hoë-termiese massa graniet toe om 'n konstante gemiddelde temperatuur van 20 °C.'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 uitbreiding of inkrimping van die skaal oor 'n tipiese 3m-as van ongeveer 60 µm.Hierdie uitbreiding kan 'n aansienlike meetfout veroorsaak wat moeilik is om te vergoed as gevolg van die tydsveranderende aard.


Temperatuurverandering van CMM-granietbed (3) en enkodeerderskaal (2) in vergelyking met kamerlugtemperatuur (1)

'n Substraat bemeesterde skaal is die voorkeurkeuse in hierdie geval: 'n bemeesterde skaal sal slegs uitbrei met die koëffisiënt van termiese uitsetting (CTE) van die graniet substraat en sal dus min verandering vertoon in reaksie op klein ossillasies in lugtemperatuur.Langtermyn veranderinge in temperatuur moet steeds oorweeg word en dit sal die gemiddelde temperatuur van 'n hoë-termiese massa substraat beïnvloed.Temperatuurkompensasie is eenvoudig aangesien die beheerder net hoef te kompenseer vir die termiese gedrag van die masjien sonder om ook die enkodeerderskaal se termiese gedrag in ag te neem.

Samevattend, enkodeerderstelsels met substraat-bemeesterde skale is 'n uitstekende oplossing vir presisie CMM's met lae CTE / hoë termiese massa-substrate en ander toepassings wat hoë vlakke van metrologiese werkverrigting vereis.Die voordele van bemeesterde skale sluit in vereenvoudiging van termiese kompensasie regimes en potensiaal vir vermindering van nie-herhaalbare meetfoute as gevolg van, byvoorbeeld, lugtemperatuur variasies in die plaaslike masjien omgewing.


Postyd: 25 Desember 2021