Udhëzues i plotë për makinën dhe matjen CMM

Çfarë është një makinë CMM?

Imagjinoni një makinë në stilin CNC të aftë për të bërë matje jashtëzakonisht të sakta në një mënyrë shumë të automatizuar. Kjo është ajo që bëjnë makinat CMM!

CMM qëndron për “Makinë Matëse të Koordinatave”. Ato janë ndoshta pajisjet më të mira matëse 3D për sa i përket kombinimit të tyre të fleksibilitetit të përgjithshëm, saktësisë dhe shpejtësisë.

Zbatimet e Makinave Matëse të Koordinatave

Makineritë Matëse të Koordinatave janë të vlefshme sa herë që nevojiten matje të sakta. Dhe sa më komplekse ose të shumta të jenë matjet, aq më e dobishme është të përdoret një CMM.

Zakonisht, CMM-të përdoren për inspektim dhe kontroll të cilësisë. Domethënë, ato përdoren për të verifikuar nëse pjesa përmbush kërkesat dhe specifikimet e projektuesit.

Ato mund të përdoren gjithashtu për tëinxhinier i kundërtpjesët ekzistuese duke bërë matje të sakta të karakteristikave të tyre.

Kush i shpiku makinat CMM?

Makinat e para CMM u zhvilluan nga Ferranti Company e Skocisë në vitet 1950. Ato nevojiteshin për matje precize të pjesëve në industrinë e hapësirës ajrore dhe të mbrojtjes. Makinat e para kishin vetëm 2 akse lëvizjeje. Makinat me 3 akse u prezantuan në vitet 1960 nga DEA e Italisë. Kontrolli kompjuterik u shfaq në fillim të viteve 1970 dhe u prezantua nga Sheffield i SHBA-së.

Llojet e Makinave CMM

Ekzistojnë pesë lloje të makinave matëse të koordinatave:

• Lloji i Urës CMM: Në këtë dizajn, më të zakonshmin, koka CMM mbështetet në një urë. Njëra anë e urës mbështetet në një shinë në shtrat, dhe tjetra mbështetet në një jastëk ajri ose në një metodë tjetër në shtrat pa një shinë udhëzuese.
• Konsol CMM: Konsolja mbështet urën vetëm në njërën anë.
• Gantry CMM: Gantry përdor një shinë udhëzuese në të dyja anët, si një router CNC. Këto janë zakonisht CMM-të më të mëdha, kështu që kanë nevojë për mbështetje shtesë.
• CMM me krah horizontal: Imagjinoni një konsol, por me të gjithë urën që lëviz lart e poshtë krahut të vetëm në vend që të lëvizë rreth boshtit të vet. Këto janë CMM-të më pak të sakta, por ato mund të matin pjesë të mëdha dhe të holla, siç janë karroceritë e makinave.
• Lloji i krahëve portativ CMM: Këto makina përdorin krahë të kyçur dhe zakonisht pozicionohen manualisht. Në vend që të matin XYZ direkt, ato llogaritin koordinatat nga pozicioni rrotullues i secilës kyçje dhe gjatësia e njohur midis kyçeve.

Secila prej tyre ka avantazhe dhe disavantazhe në varësi të llojeve të matjeve që duhen bërë. Këto lloje i referohen strukturës së makinës që përdoret për pozicionimin e saj.sondënë raport me pjesën që matet.

Ja një tabelë e dobishme për të ndihmuar në kuptimin e pro dhe kundrave:

Sondat normalisht pozicionohen në 3 dimensione - X, Y dhe Z. Megjithatë, makinat më të sofistikuara mund të lejojnë gjithashtu që këndi i sondave të ndryshohet, duke lejuar matjen në vende që sonda përndryshe nuk do të ishte në gjendje t'i arrinte. Tavolinat rrotulluese mund të përdoren gjithashtu për të përmirësuar aftësinë e afrimit të elementeve të ndryshme.

CMM-të shpesh janë bërë prej graniti dhe alumini, dhe përdorin kushineta ajri.

Sonda është sensori që përcakton se ku ndodhet sipërfaqja e pjesës kur bëhet një matje.

Llojet e sondave përfshijnë:

• Mekanike
• Optik
• Lazer
• Dritë e Bardhë

Makinat e matjes së koordinatave përdoren në afërsisht tre mënyra të përgjithshme:

• Departamentet e Kontrollit të Cilësisë: Ja ku janë ato zakonisht mbahen në dhoma të pastra me klimë të kontrolluar për të maksimizuar saktësinë e tyre.
• Kati i punishtes: Këtu, CMM-të janë vendosur midis makinave CNC për ta bërë të lehtë kryerjen e inspektimeve si pjesë e një qelize prodhimi me lëvizje minimale midis CMM-së dhe makinës ku përpunohen pjesët. Kjo lejon që matjet të bëhen më herët dhe potencialisht më shpesh, gjë që çon në kursime pasi gabimet identifikohen më shpejt.
• Portativë: CMM-të portative janë të lehta për t'u lëvizur. Ato mund të përdoren në një kat të punishtes ose edhe të çohen në një vend larg fabrikës së prodhimit për të matur pjesët në terren.

Sa të sakta janë makinat CMM (saktësia CMM)?

Saktësia e Makinerive të Matjes së Koordinatave ndryshon. Në përgjithësi, ato synojnë saktësinë e mikrometrit ose më të mirë. Por nuk është aq e lehtë. Së pari, gabimi i tyre mund të jetë një funksion i madhësisë, kështu që gabimi i matjes së një CMM mund të specifikohet si një formulë e shkurtër që përfshin gjatësinë e matjes si një ndryshore.

Për shembull, Global Classic CMM i Hexagon është renditur si një CMM i përballueshëm për të gjitha qëllimet dhe specifikon saktësinë e tij si:

1.0 + L/300um

Këto matje janë në mikronë dhe L specifikohet në mm. Pra, le të themi se po përpiqemi të matim gjatësinë e një objekti 10 mm. Formula do të ishte 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 ose 1.03 mikronë.

Një mikron është një e mijta e një mm, që është rreth 0.00003937 inç. Pra, gabimi kur matim gjatësinë tonë prej 10 mm është 0.00103 mm ose 0.00004055 inç. Kjo është më pak se gjysmë e gjysmë e një të dhjete – një gabim mjaft i vogël!

Nga ana tjetër, duhet të kemi saktësi 10 herë më të madhe se ajo që po përpiqemi të masim. Kjo do të thotë që nëse mund t'i besojmë kësaj matjeje vetëm 10 herë më të madhe se ajo vlerë, ose 0.00005 inç. Ende një gabim mjaft i vogël.

Gjërat bëhen edhe më të errëta për matjet CMM në dyshemenë e punishtes. Nëse CMM vendoset në një laborator inspektimi me temperaturë të kontrolluar, kjo ndihmon shumë. Por në dyshemenë e punishtes, temperaturat mund të ndryshojnë mjaft. Ka mënyra të ndryshme se si një CMM mund të kompensojë ndryshimin e temperaturës, por asnjëra nuk është perfekte.

Prodhuesit e CMM shpesh specifikojnë saktësinë për një brez temperature, dhe sipas standardit ISO 10360-2 për saktësinë e CMM, një brez tipik është 64-72F (18-22C). Kjo është shumë mirë përveç nëse temperatura në katin e dyqanit tuaj është 86F gjatë verës. Atëherë nuk keni një specifikim të mirë për gabimin.

Disa prodhues do t'ju japin një sërë shkallësh ose brezash temperature me specifikime të ndryshme saktësie. Por çfarë ndodh nëse jeni në më shumë se një diapazon për të njëjtën seri pjesësh në kohë të ndryshme të ditës ose ditë të ndryshme të javës?

Fillon të krijohet një buxhet pasigurie që lejon rastet më të këqija. Nëse këto raste më të këqija rezultojnë në toleranca të papranueshme për pjesët tuaja, nevojiten ndryshime të mëtejshme në proces:

• Mund ta kufizoni përdorimin e CMM-së në kohë të caktuara të ditës kur temperaturat bien në intervale më të favorshme.
• Mund të zgjidhni të përpunoni vetëm pjesë ose karakteristika me tolerancë më të ulët në kohë të caktuara të ditës.
• CMM-të më të mira mund të kenë specifikime më të mira për diapazonin tuaj të temperaturave. Mund të ia vlejnë edhe pse mund të jenë shumë më të shtrenjta.

Sigurisht, këto masa do të dëmtojnë aftësinë tuaj për të planifikuar me saktësi punët. Papritmas mendoni se një kontroll më i mirë i klimës në katin e punishtes mund të jetë një investim që ia vlen.

Mund ta shihni se si e gjithë kjo punë e matjes bëhet mjaft e ndërlikuar.

Përbërësi tjetër që shkon dorë për dore është mënyra se si specifikohen tolerancat që duhen kontrolluar nga CMM. Standardi i artë është Dimensionimi dhe Toleranca Gjeometrike (GD&T). Shikoni kursin tonë hyrës mbi GD&T për të mësuar më shumë.

Softuer CMM

CMM-të përdorin lloje të ndryshme softuerësh. Standardi quhet DMIS, që do të thotë Standardi i Ndërfaqes së Matjes Dimensional. Edhe pse nuk është ndërfaqja kryesore e softuerit për çdo prodhues CMM, shumica e tyre të paktën e mbështesin atë.

Prodhuesit kanë krijuar shijet e tyre unike për të shtuar detyra matëse që nuk mbështeten nga DMIS.

DMIS

Siç u përmend, DMIS është standardi, por ashtu si kodi g i CNC-së, ka shumë dialekte duke përfshirë:

• PC-DMIS: Versioni i Hexagon
• OpenDMIS
• TouchDMIS: Perceptron

MCOSMOS

MCOSTMOS është softueri CMM i Nikon.

Kalipso

Calypso është një softuer CMM nga Zeiss.

Softuer CMM dhe CAD/CAM

Si lidhet Softueri dhe Programimi CMM me Softuerin CAD/CAM?

Ekzistojnë shumë formate të ndryshme skedarësh CAD, prandaj kontrolloni me cilat është i pajtueshëm softueri juaj CMM. Integrimi përfundimtar quhet Përkufizim i Bazuar në Model (MBD). Me MBD, vetë modeli mund të përdoret për të nxjerrë dimensione për CMM.

MDB është mjaft i përparuar, kështu që ende nuk përdoret në shumicën e rasteve.

Sonda, Pajisje dhe Aksesorë CMM

Sondat CMM

Një shumëllojshmëri llojesh dhe formash sondash janë në dispozicion për të lehtësuar shumë aplikime të ndryshme.

Ndeshjet e CMM

Pajisjet e montimit kursejnë kohë gjatë ngarkimit dhe shkarkimit të pjesëve në një makinë CMM, njësoj si në një makinë CNC. Madje mund të merrni edhe makina CMM që kanë ngarkues automatikë paletash për të maksimizuar rendimentin.

Çmimi i Makinës CMM

Makineritë e reja të matjes së koordinatave fillojnë nga 20,000 deri në 30,000 dollarë dhe shkojnë deri në mbi 1 milion dollarë.

Punë të Lidhura me CMM në një Punishte Makinerie

Menaxher i CMM-së

Programues CMM

Operatori CMM