Nyheter - Komplett CMM -maskin- og måleguide

Hva er en CMM -maskin?

Se for deg en maskin i CNC-stil som er i stand til å gjøre ekstremt presise målinger på en høyt automatisert måte. Det er det CMM -maskiner gjør!

CMM står for "koordinatmålingsmaskin". De er kanskje de ultimate 3D -måleenhetene når det gjelder deres kombinasjon av generell fleksibilitet, nøyaktighet og hastighet.

Bruksområder for koordinatmålingsmaskiner

Koordinatmålingsmaskiner er verdifulle når det må gjøres nøyaktige målinger. Og jo mer komplekse eller tallrike målinger, jo mer fordelaktig er det å bruke en CMM.

Vanligvis brukes CMM -er til inspeksjon og kvalitetskontroll. Det vil si at de brukes til å bekrefte at delen oppfyller designerens krav og spesifikasjoner.

De kan også være vant tilOmvendt ingeniørEksisterende deler ved å gjøre nøyaktige målinger av funksjonene deres.

Hvem oppfant CMM -maskiner?

De første CMM -maskinene ble utviklet av Ferranti Company of Scotland på 1950 -tallet. De var nødvendige for presisjonsmåling av deler i luftfarts- og forsvarsindustrien. De aller første maskinene hadde bare 2 bevegelsesakser. 3 aksemaskiner ble introdusert på 1960 -tallet av DEA i Italia. Datakontroll fulgte med på begynnelsen av 1970 -tallet, og ble introdusert av Sheffield of USA.

Typer CMM -maskiner

Det er fem typer koordinatsmålingsmaskiner:

Bridge Type CMM: I dette designet, den vanligste, rir CMM -hodet på en bro. Den ene siden av broen rir på en skinne på sengen, og den andre støttes på en luftpute eller en annen metode på sengen uten guidebane.
Cantilever CMM: Cantilever støtter broen på bare den ene siden.
Gantry CMM: Gantry bruker en guideskinne på begge sider, som en CNC -ruter. Dette er vanligvis de største CMM -ene, så de trenger ekstra støtte.
Horisontal arm CMM: Se på en utkraging, men med hele broen som beveger seg opp og ned i enkeltarmen i stedet for på sin egen akse. Dette er de minst nøyaktige CMM -ene, men de kan måle store tynne komponenter som bilkropper.
Bærbar Arm -type CMM: Disse maskinene bruker skjøtede armer og er vanligvis manuelt plassert. I stedet for å måle XYZ direkte, beregner de koordinater fra rotasjonsposisjonen til hver ledd og den kjente lengden mellom leddene.

Hver og en har fordeler og ulemper avhengig av hvilke målinger som skal gjøres. Disse typene refererer til maskinens struktur som brukes til å plassere denssondei forhold til delen som måles.

Her er et praktisk bord for å forstå fordeler og ulemper:

CMM -type	Nøyaktighet	Fleksibilitet	Best brukt til måling
Bro	Høy	Medium	Mellomstore komponenter som krever høy nøyaktighet
Cantilever	Høyest	Lav	Mindre komponenter som krever veldig høy nøyaktighet
Horisontal arm	Lav	Høy	Store komponenter som krever lav nøyaktighet
Gantry	Høy	Medium	Store komponenter som krever høy nøyaktighet
Bærbar arm-type	Lavest	Høyest	Når portabilitet absolutt er de største kriteriene.

Prober er normalt plassert i 3 dimensjoner - x, y og z. Imidlertid kan mer sofistikerte maskiner også tillate at sondervinkelen kan endres slik at måling på steder sonden ellers ikke ville kunne nå. Rotasjonstabeller kan også brukes til å forbedre tilnærmingen til forskjellige funksjoner.

CMM er ofte laget av granitt og aluminium, og de bruker luftlagre

Sonden er sensoren som bestemmer hvor overflaten til delen er når en måling gjøres.

Sondetyper inkluderer:

Mekanisk
Optisk
Laser
Hvitt lys

Koordinatmålemaskiner brukes på omtrent tre generelle måter:

Avdelinger for kvalitetskontroll: Her er de vanligvis holdt i klimakontrollerte rene rom for å maksimere presisjonen.
Butikkgulv: Her er CMM -er nede blant CNC -maskinene for å gjøre det enkelt å utføre inspeksjoner som en del av en produksjonscelle med minimum reise mellom CMM og maskinen der deler blir maskinert. Dette gjør at målinger kan gjøres tidligere og potensielt oftere, noe som fører til besparelser når feil identifiseres før.
Bærbar: Bærbare CMM -er er enkle å bevege seg rundt. De kan brukes på et butikkgulv eller til og med ta med seg et sted fjernt fra produksjonsanlegget for å måle deler i feltet.

Hvor nøyaktige er CMM -maskiner (CMM -nøyaktighet)?

Nøyaktigheten av koordinatmålingsmaskiner varierer. Generelt sikter de til mikrometerpresisjon eller bedre. Men det er ikke så enkelt. For en ting kan det være en funksjon av størrelse, så en CMMs målefeil kan spesifiseres som en kort formel som inkluderer lengden på målingen som en variabel.

For eksempel er Hexagons globale klassiske CMM oppført som en rimelig CMM, og spesifiserer sin nøyaktighet som:

1.0 + L/300um

Disse målingene er i mikron og L er spesifisert i mm. Så la oss si at vi prøver å måle lengden på en 10mm -funksjon. Formelen vil være 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 eller 1,03 mikron.

En mikron er en tusendelse av en mm, som er omtrent 0,00003937 tommer. Så feilen når du måler 10 mm lengde er 0,00103 mm eller 0,00004055 tommer. Det er mindre enn et halvt en halvt tiende - ganske liten feil!

På den annen side skal man ha nøyaktighet 10 ganger hva vi prøver å måle. Så det betyr at hvis vi kanskje bare stoler på denne målingen til 10 ganger den verdien, eller 0,00005 tommer. Fortsatt en ganske liten feil.

Ting blir enda skumle for CMM -målinger av butikkgulv. Hvis CMM er plassert i et temperaturkontrollert inspeksjonslaboratorium, hjelper det mye. Men på butikkgulvet kan temperaturene variere ganske mye. Det er forskjellige måter en CMM kan kompensere for temperaturvariasjon, men ingen er perfekte.

CMM-produsenter spesifiserer ofte nøyaktighet for et temperaturbånd, og i henhold til ISO 10360-2-standarden for CMM-nøyaktighet, er et typisk bånd 64-72F (18-22C). Det er flott med mindre butikkgulvet ditt er 86f om sommeren. Da har du ikke en god spesifikasjon for feilen.

Noen produsenter vil gi deg et sett med trapper eller temperaturbånd med forskjellige nøyaktighetspesifikasjoner. Men hva skjer hvis du er i mer enn ett område for samme løp av deler til forskjellige tider av dagen eller forskjellige dager i uken?

Man begynner å måtte lage et usikkerhetsbudsjett som gir verste tilfeller. Hvis de verste tilfellene resulterer i uakseptable toleranser for delene dine, er det behov for ytterligere prosessendringer:

Du kan begrense CMM -bruk til bestemte tider på døgnet når vikarer faller i gunstigere områder.
Du kan velge å bare maskinere lavere toleransedeler eller funksjoner på bestemte tider av døgnet.
Bedre CMM -er kan ha bedre spesifikasjoner for temperaturområdene dine. De kan være verdt det selv om de kan være mye dyrere.

Selvfølgelig vil disse tiltakene ødelegge din evne til å planlegge jobbene dine nøyaktig. Plutselig tenker du at bedre klimakontroll på butikkgulvet kan være en verdig investering.

Du kan se hvordan hele måle -saken blir ganske darned masete.

Den andre ingrediensen som går hånd i hånd er hvordan toleranser som skal kontrolleres av CMM er spesifisert. Gullstandarden er geometrisk dimensjonering og toleranse (GD&T). Sjekk ut vårt innledende kurs på GD & T for å lære mer.

CMM -programvare

CMM kjører forskjellige typer programvare. Standarden kalles DMIS, som står for dimensjonsmålingsgrensesnittstandard. Selv om det ikke er det viktigste programvaregrensesnittet for hver CMM -produsent, støtter de fleste av dem i det minste det.

Produsenter har laget sine egne unike smaker for å legge til måleoppgaver som ikke er støttet av DMIS.

DMIS

Som nevnt DMIS, er standarden, men som CNCs G-kode, er det mange dialekter, inkludert:

PC-DMIS: Hexagons versjon
OpenDMIS
Touchdmis: Perceptron

McOsmos

McOstmos er Nikons CMM -programvare.

Calypso

Calypso er CMM -programvare fra Zeiss.

CMM og CAD/CAM -programvare

Hvordan forholder CMM -programvare og programmering CAD/CAM -programvare?

Det er mange forskjellige CAD -filformater, så sjekk hvilke CMM -programvaren som er kompatibel med. Den ultimate integrasjonen kalles modellbasert definisjon (MBD). Med MBD kan selve modellen brukes til å trekke ut dimensjoner for CMM.

MDB er ganske forkant, så det brukes ennå ikke i de fleste tilfeller.

CMM -sonder, inventar og tilbehør

CMM -sonder

En rekke sondetyper og former er tilgjengelige for å lette mange forskjellige applikasjoner.

CMM -inventar

Armaturer sparer alle tid når du laster og losser deler på en CMM, akkurat som på en CNC -maskin. Du kan til og med få CMM -er som har automatiske pallelaster for å maksimere gjennomstrømningen.