Пълно CMM машина и ръководство за измерване

Какво е CMM машина?

Представете си машина в стил CNC, способна да прави изключително прецизни измервания по силно автоматизиран начин. Това правят CMM машините!

CMM означава „Координатна измервателна машина“. Те са може би най -добрите 3D измервателни устройства по отношение на тяхната комбинация от обща гъвкавост, точност и скорост.

Приложения на координатни измервателни машини

Координатни измервателни машини са ценни по всяко време, когато трябва да се направят точни измервания. И колкото по -сложни или многобройни измервания, толкова по -изгодно е да се използва CMM.

Обикновено CMM се използват за проверка и контрол на качеството. Тоест, те се използват за проверка на частта отговаря на изискванията и спецификациите на дизайнера.

Те също могат да бъдат свикналиОбратна инженерСъществуващи части, като правят точни измервания на техните характеристики.

Кой е измислил CMM машини?

Първите CMM машини са разработени от Ferranti Company от Шотландия през 50 -те години. Те бяха необходими за прецизно измерване на части в аерокосмическата и отбранителната индустрия. Първите машини имаха само 2 оси на движение. 3 АСИСИ МАШИНИ ВЪВ ВРЪЗКИ през 60 -те години на миналия век от DEA на Италия. Компютърният контрол дойде в началото на 70 -те години и е въведен от Шефилд от САЩ.

Видове CMM машини

Има пет вида координатна измервателна машина:

• Тип мост CMM: В този дизайн, най -често срещаната, CMM главата се вози на мост. Едната страна на моста се вози на релса на леглото, а другата се поддържа на въздушна възглавница или друг метод на леглото без водеща релса.
• Cantilever CMM: Конзолата поддържа моста само от едната страна.
• Gantry CMM: Gantry използва водеща релса от двете страни, като CNC Router. Това обикновено са най -големите CMM, така че се нуждаят от допълнителна поддръжка.
• Хоризонтална ръка CMM: Представете конзола, но с целия мост се движи нагоре и надолу по единичната ръка, а не по собствената си ос. Това са най -малко точните CMM, но те могат да измерват големи тънки са компоненти като авто тела.
• Преносим тип рамо CMM: Тези машини използват съединени ръце и обикновено са разположени ръчно. Вместо да измерват директно XYZ, те изчисляват координати от въртящото се положение на всяка става и известната дължина между ставите.

Всеки от тях има предимства и недостатъци в зависимост от видовете измервания, които трябва да бъдат направени. Тези видове се отнасят до структурата на машината, която се използва за позициониранесондапо отношение на измерената част.

Ето удобна маса, която да помогне за разбирането на плюсовете и минусите:

Сондите обикновено се позиционират в 3 размери - X, Y и Z. Въпреки това, по -сложните машини също могат да позволят да се променят ъгълът на сондите, позволявайки измерване на места, до които сондата не би могла да достигне иначе. Ротационните таблици могат също да се използват за подобряване на способността на подхода на различни характеристики.

CMM често са изработени от гранит и алуминий и използват въздушни лагери

Сондата е сензорът, който определя къде е повърхността на частта, когато е направено измерване.

Видовете сонди включват:

• Механични
• Оптична
• Лазер
• Бяла светлина

Координатни машини за измерване се използват по приблизително три общи начина:

• Отдел за контрол на качеството: Ето те обикновено се държат в чисти стаи, контролирани от климата, за да се увеличи максимално прецизността си.
• Магазин: Тук CMM са надолу сред машините на ЦПУ, за да улеснят извършването на проверки като част от производствена клетка с минимално пътуване между CMM и машината, където се обработват части. Това позволява да се правят измервания по -рано и потенциално по -често, което води до спестявания, тъй като грешките се идентифицират по -рано.
• Преносимо: Преносимите CMM са лесни за придвижване. Те могат да се използват на етаж на магазина или дори да се качат на сайта, отдалечено от производственото съоръжение, за да се измерват части в полето.

Колко точни са CMM машините (точност на CMM)?

Точността на координатните машини за измерване варира. Като цяло те се стремят към точност на микрометър или по -добре. Но не е толкова лесно. От една страна, грешката може да има функция от размера, така че измервателната грешка на CMM може да бъде определена като кратка формула, която включва дължината на измерването като променлива.

Например, Global Classic CMM на Hexagon е посочен като достъпна универсална CMM и определя точността му като:

1.0 + l/300um

Тези измервания са в микрони и L е посочено в mm. Така че да кажем, че се опитваме да измерим дължината на 10 -милиметрова функция. Формулата ще бъде 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 или 1,03 микрона.

Микронът е хиляден от мм, който е около 0,00003937 инча. Така че грешката при измерване на нашата дължина от 10 мм е 0,00103 мм или 0,00004055 инча. Това е по -малко от половин половина десета - прилична малка грешка!

От друга страна, човек трябва да има точност 10x това, което се опитваме да измерим. Така че това означава, че ако можем да се доверим само на това измерване до 10x тази стойност или 0,00005 инча. Все още доста малка грешка.

Нещата стават още по -мрачни за CMM измервания на магазина. Ако CMM се помещава в лаборатория, контролирана от температурата, това помага много. Но на етажа на магазина температурите могат да варират доста. Има различни начини, по които CMM може да компенсира изменението на температурата, но никой не е перфектен.

CMM производителите често определят точността за температурна лента и според стандарта ISO 10360-2 за точността на CMM, типичната лента е 64-72F (18-22c). Това е чудесно, освен ако през лятото на вашия магазин не е на 86F. Тогава нямате добра спецификация за грешката.

Някои производители ще ви дадат набор от стълби или температурни ленти с различни характеристики на точността. Но какво се случва, ако сте в повече от един диапазон за един и същ цикъл на части в различно време на деня или различни дни от седмицата?

Човек започва да трябва да създава бюджет за несигурност, който позволява най -лошите случаи. Ако тези най -лоши случаи водят до неприемливи отклонения за вашите части, са необходими допълнителни промени в процеса:

• Можете да ограничите използването на CMM до определени времена на деня, когато темповете попадат в по -благоприятни диапазони.
• Можете да изберете да машините или функциите на по -нисък толеранс в определено време на деня.
• По -добрите CMM може да имат по -добри характеристики за вашите температурни граници. Може да си заслужават, въпреки че могат да бъдат много по -скъпи.

Разбира се, тези мерки ще предизвикат поразия от способността ви да планирате точно работата си. Изведнъж мислите, че по -добрият контрол на климата на магазина може да е полезна инвестиция.

Можете да видите как цялото това измерване става доста проницателно.

Другата съставка, която върви ръка за ръка, е как се определят допустимите отклонения от CMM. Златният стандарт е геометричен размер и толеранция (GD&T). Вижте нашия въвеждащ курс по GD&T, за да научите повече.

CMM софтуер

CMM изпълнява различни видове софтуер. Стандартът се нарича DMIS, който означава стандарт за интерфейс на измерване на размери. Въпреки че не е основният софтуерен интерфейс за всеки производител на CMM, повечето от тях поне го поддържат.

Производителите са създали свои уникални аромати, за да добавят задачи за измерване, които не се поддържат от DMIS.

DMIS

Както споменахме DMIS, е стандартът, но подобно на G-кода на CNC, има много диалекти, включително:

• PC-DMIS: Версията на Hexagon
• Opendmis
• TouchDMIS: PERCEPTRON

MCOSMOS

McOstmos е CMM софтуерът на Nikon.

Калипсо

Calypso е CMM софтуер от Zeiss.

Софтуер за CMM и CAD/CAM

Как CMM софтуерът и програмирането се отнасят до софтуера CAD/CAM?

Има много различни формати на CAD файлове, така че проверете с кои от тях е съвместим вашият CMM софтуер. Крайната интеграция се нарича дефиниция, базирана на модел (MBD). С MBD самият модел може да се използва за извличане на размери за CMM.

MDB е доста водещ предимство, така че все още не се използва в по -голямата част от случаите.

CMM сонди, тела и аксесоари

CMM сонди

Налични са различни видове и форми на сонда, за да се улесни много различни приложения.

CMM тела

Всички тела спестяват време при зареждане и разтоварване на части на CMM, точно както на CNC машина. Можете дори да получите CMM, които имат автоматични товарачи за палети, за да увеличите максимално пропускателната способност.

Цената на машината CMM

Новите машини за измерване на координати започват в диапазона от 20 000 до 30 000 долара и достигат над 1 милион долара.

Свързани с CMM работни места в машинен магазин

CMM мениджър

CMM програмист

CMM оператор