Nijs - Folsleine CMM-masine- en mjitgids

Wat is in CMM-masine?

Stel jo in CNC-styl masine foar dy't by steat is om ekstreem krekte mjittingen te meitsjen op in heechautomatisearre manier. Dat is wat CMM-masines dogge!

CMM stiet foar "Coordinate Measuring Machine". Se binne miskien wol de ultime 3D-mjitapparaten yn termen fan har kombinaasje fan algemiene fleksibiliteit, krektens en snelheid.

Tapassingen fan koördinaatmjitmasines

Koördinaatmjitmasines binne weardefol as der krekte mjittingen makke wurde moatte. En hoe komplekser of talryker de mjittingen, hoe foardieliger it is om in CMM te brûken.

Typysk wurde CMM's brûkt foar ynspeksje en kwaliteitskontrôle. Dat wol sizze, se wurde brûkt om te ferifiearjen dat it ûnderdiel foldocht oan de easken en spesifikaasjes fan 'e ûntwerper.

Se kinne ek brûkt wurde omreverse engineerbesteande ûnderdielen troch krekte mjittingen fan har funksjes te meitsjen.

Wa hat CMM-masines útfûn?

De earste CMM-masines waarden ûntwikkele troch Ferranti Company fan Skotlân yn 'e jierren 1950. Se wiene nedich foar presyzjemjitting fan ûnderdielen yn 'e loftfeart- en definsje-yndustry. De earste masines hienen mar 2 bewegingsassen. 3-assige masines waarden yn 'e jierren 1960 yntrodusearre troch DEA fan Itaalje. Kompjûterkontrôle kaam yn 'e iere jierren 1970 en waard yntrodusearre troch Sheffield fan 'e Feriene Steaten.

Soarten CMM-masines

Der binne fiif soarten koördinaatmjitmasines:

Brêgetype CMM: Yn dit ûntwerp, it meast foarkommende, rydt de CMM-kop op in brêge. Ien kant fan 'e brêge rydt op in rail op it bêd, en de oare kant wurdt stipe op in luchtkessen of in oare metoade op it bêd sûnder in liedingrail.
Cantilever CMM: De cantilever stipet de brêge oan mar ien kant.
Gantry CMM: De gantry brûkt in liedingrail oan beide kanten, lykas in CNC-router. Dit binne typysk de grutste CMM's, dus se hawwe ekstra stipe nedich.
Horizontale earm CMM: Stel jo in cantilever foar, mar mei de hiele brêge dy't op en del beweecht oer de ienige earm ynstee fan op syn eigen as. Dit binne de minst krekte CMM's, mar se kinne grutte tinne ûnderdielen lykas autokarossen mjitte.
Draachbere earmtype CMM: Dizze masines brûke gewrichte earms en wurde typysk mei de hân posysjonearre. Ynstee fan XYZ direkt te mjitten, berekkenje se koördinaten út 'e rotaasjeposysje fan elke gewricht en de bekende lingte tusken de gewrichten.

Elk hat foar- en neidielen ôfhinklik fan it type mjittingen dat makke wurde moat. Dizze typen ferwize nei de struktuer fan 'e masine dy't brûkt wurdt om syn posysje te jaan.sonderelatyf oan it diel dat mjitten wurdt.

Hjir is in handige tabel om de foar- en neidielen te begripen:

CMM-type	Krektens	Fleksibiliteit	Bêst brûkt foar mjitten
Brêge	Heech	Medium	Middelgrutte komponinten dy't hege krektens nedich binne
Kantilever	Heechste	Leech	Lytsere komponinten dy't in tige hege krektens fereaskje
Horizontale earm	Leech	Heech	Grutte komponinten dy't lege krektens nedich binne
Portaal	Heech	Medium	Grutte komponinten dy't hege krektens nedich binne
Draachbere earmtype	Leechste	Heechste	As portabiliteit absolút it grutste kritearium is.

Sondes wurde normaal yn 3 dimensjes pleatst - X, Y en Z. Mear ferfine masines kinne lykwols ek tastean dat de hoeke fan 'e sondes feroare wurde kin, wêrtroch mjittingen kinne wurde dien op plakken dy't de sonde oars net berikke soe. Draaitafels kinne ek brûkt wurde om de benaderberens fan ferskate funksjes te ferbetterjen.

CMM's wurde faak makke fan granyt en aluminium, en se brûke loftlagers

De sonde is de sensor dy't bepaalt wêr't it oerflak fan it ûnderdiel is as in mjitting dien wurdt.

Sondetypen omfetsje:

Mechanysk
Optysk
Laser
Wyt ljocht

Koördinaatmjittingsmasines wurde op rûchwei trije algemiene manieren brûkt:

Ofdielingen foar kwaliteitskontrôle: Hjir wurde se typysk bewarre yn klimaatkontroleare skjinne keamers om har presyzje te maksimalisearjen.
Werkpleats: Hjir binne CMM's tusken de CNC-masines om it maklik te meitsjen om ynspeksjes út te fieren as ûnderdiel fan in produksjesel mei minimale ferpleatsing tusken de CMM en de masine dêr't ûnderdielen bewurke wurde. Dit makket it mooglik om earder en mooglik faker mjittingen te dwaan, wat liedt ta besparrings, om't flaters earder identifisearre wurde.
Draachber: Draachbere CMM's binne maklik te ferpleatsen. Se kinne brûkt wurde op in wurkflier of sels meinommen wurde nei in lokaasje fier fan 'e produksjefoarsjenning om ûnderdielen yn it fjild te mjitten.

Hoe krekt binne CMM-masines (CMM-krektens)?

De krektens fan koördinaatmjitmasines ferskilt. Yn 't algemien stribje se nei mikrometerpresyzje of better. Mar sa maklik is it net. Foar ien ding kin de flater in funksje fan grutte wêze, dus de mjitflater fan in CMM kin wurde oantsjutte as in koarte formule dy't de lingte fan 'e mjitting as in fariabele omfettet.

Bygelyks, Hexagon's Global Classic CMM wurdt neamd as in betelbere all-purpose CMM, en spesifisearret syn krektens as:

1.0 + L/300um

Dy mjittingen binne yn mikron en L wurdt oanjûn yn mm. Dus lit ús sizze dat wy besykje de lingte fan in 10 mm-elemint te mjitten. De formule soe 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 of 1.03 mikron wêze.

In mikron is in tûzenste fan in mm, dat is sawat 0.00003937 inch. Dat de flater by it mjitten fan ús 10 mm lingte is 0.00103 mm of 0.00004055 inch. Dat is minder as in heale tsiende - in frij lytse flater!

Oan 'e oare kant moat men in krektens hawwe fan 10 kear wat wy besykje te mjitten. Dat betsjut dat wy dizze mjitting allinich fertrouwe kinne oant 10 kear dy wearde, of 0.00005 inch. Noch altyd in frij lytse flater.

It wurdt noch tsjusterder foar CMM-mjittingen op 'e wurkflier. As de CMM yn in temperatuerkontroleare ynspeksjelaboratoarium ûnderbrocht is, helpt it in protte. Mar op 'e wurkflier kinne temperatueren frijwat ferskille. D'r binne ferskate manieren wêrop in CMM temperatuerfariaasje kompensearje kin, mar gjinien is perfekt.

CMM-makkers spesifisearje faak krektens foar in temperatuerbân, en neffens de ISO 10360-2-standert foar CMM-krektens is in typyske bân 64-72F (18-22C). Dat is geweldich, útsein as jo wurkflier yn 'e simmer 86F is. Dan hawwe jo gjin goede spesifikaasje foar de flater.

Guon fabrikanten sille jo in set treppen of temperatuerbannen jaan mei ferskillende krektenspesifikaasjes. Mar wat bart der as jo yn mear as ien berik binne foar deselde searje ûnderdielen op ferskillende tiden fan 'e dei of ferskillende dagen fan 'e wike?

Men begjint in ûnwissichheidsbudzjet te meitsjen dat rekken hâldt mei de minste gefallen. As dy minste gefallen resultearje yn ûnakseptabele tolerânsjes foar jo ûnderdielen, binne fierdere proseswizigingen nedich:

Jo kinne it gebrûk fan CMM beheine ta bepaalde tiden fan 'e dei as temperatueren yn geunstiger beriken falle.
Jo kinne derfoar kieze om allinich ûnderdielen of funksjes mei legere tolerânsje te bewurkjen op bepaalde tiden fan 'e dei.
Bettere CMM's kinne bettere spesifikaasjes hawwe foar jo temperatuerberiken. Se kinne it wurdich wêze, ek al kinne se in stik djoerder wêze.

Fansels sille dizze maatregels jo fermogen om jo taken sekuer yn te plannen, beynfloedzje. Ynienen tinke jo dat bettere klimaatbehearsking op 'e wurkflier in weardefolle ynvestearring wêze kin.

Jo kinne sjen hoe't dit hiele mjitding frijwat kieskeurig wurdt.

It oare yngrediïnt dat hân yn hân giet is hoe't tolerânsjes dy't troch CMM kontrolearre wurde moatte, spesifisearre wurde. De gouden standert is Geometryske Dimensionering en Tolerânsje (GD&T). Besjoch ús ynliedende kursus oer GD&T om mear te learen.

CMM-software

CMM's brûke ferskate soarten software. De standert hjit DMIS, wat stiet foar Dimensional Measurement Interface Standard. Hoewol it net de wichtichste software-ynterface is foar elke CMM-fabrikant, stypje de measten it teminsten.

Fabrikanten hawwe har eigen unike smaken makke om mjittaken ta te foegjen dy't net stipe wurde troch DMIS.

DMIS

Lykas neamd, is DMIS de standert, mar lykas de g-koade fan CNC binne d'r in protte dialekten, ynklusyf:

PC-DMIS: Hexagon syn ferzje
IepenDMIS
TouchDMIS: Perceptron

MCOSMOS

MCOSTMOS is CMM-software fan Nikon.

Kalypso

Calypso is CMM-software fan Zeiss.

CMM- en CAD/CAM-software

Hoe ferhâldt CMM-software en -programmearring him ta CAD/CAM-software?

Der binne in soad ferskillende CAD-bestânsformaten, dus kontrolearje mei hokker jo CMM-software kompatibel is. De ultime yntegraasje hjit Model Based Definition (MBD). Mei MBD kin it model sels brûkt wurde om dimensjes foar de CMM te ekstrahearjen.

MDB is frij foarútstribjend, dus it wurdt yn 'e mearderheid fan 'e gefallen noch net brûkt.

CMM-sondes, fixtures en accessoires

CMM-sondes

In ferskaat oan sondetypen en foarmen binne beskikber om in protte ferskillende tapassingen te fasilitearjen.

CMM-fixtures

Fixtures besparje allegear tiid by it laden en lossen fan ûnderdielen op in CMM, krekt as op in CNC-masine. Jo kinne sels CMM's krije mei automatyske palletladers om de trochfier te maksimalisearjen.