Mest avCmm maskiner (koordinere målemaskiner) er laget avgranitt komponenter.
A Coordinate Measuring Machines (CMM) er en fleksibel måleenhet og har utviklet en rekke roller med produksjonsmiljøet, inkludert bruk i det tradisjonelle kvalitetslaboratoriet, og den nyere rollen som direkte støtte for produksjon på produksjonsgulvet i tøffere miljøer.Den termiske oppførselen til CMM-kodervekter blir et viktig hensyn mellom rollene og applikasjonen.
I en nylig publisert artikkel, av Renishaw, diskuteres emnet for flytende og mestrede monteringsteknikker for enkoderskala.
Enkodervekter er effektivt enten termisk uavhengige av monteringssubstratet deres (flytende) eller termisk avhengige av underlaget (mestret).En flytende skala ekspanderer og trekker seg sammen i henhold til de termiske egenskapene til skalamaterialet, mens en mestret skala ekspanderer og trekker seg sammen i samme hastighet som det underliggende substratet.Monteringsteknikkene for måleskala gir en rekke fordeler for de ulike måleapplikasjonene: artikkelen fra Renishaw presenterer tilfellet der en mestret skala kan være en foretrukket løsning for laboratoriemaskiner.
CMM-er brukes til å fange opp tredimensjonale måledata på maskinerte komponenter med høy presisjon, slik som motorblokker og jetmotorblader, som en del av en kvalitetskontrollprosess.Det er fire grunnleggende typer koordinatmålemaskiner: bro, utkrager, portal og horisontal arm.CMM-er av brotype er de vanligste.I en CMM-brodesign er en Z-akse pinne montert på en vogn som beveger seg langs broen.Brua kjøres langs to føringsveier i Y-aksens retning.En motor driver den ene skulderen av broen, mens den motsatte skulderen er tradisjonelt udrevet: brostrukturen styres/støttes vanligvis på aerostatiske lagre.Vognen (X-aksen) og pinnepennen (Z-aksen) kan drives av et belte, en skrue eller en lineær motor.CMM-er er designet for å minimere ikke-repeterbare feil, da disse er vanskelige å kompensere i kontrolleren.
Høyytelses CMM-er består av en granittseng med høy termisk masse og en stiv portal/brostruktur, med en lav treghetsfjær som er festet til en sensor for å måle arbeidsstykkets egenskaper.De genererte dataene brukes for å sikre at deler oppfyller forhåndsbestemte toleranser.Høypresisjons lineære enkodere er installert på de separate X-, Y- og Z-aksene som kan være mange meter lange på større maskiner.
En typisk CMM av granittbro-type som opereres i et luftkondisjonert rom, med en gjennomsnittstemperatur på 20 ±2 °C, hvor romtemperaturen går tre ganger hver time, gjør at granitten med høy termisk masse opprettholder en konstant gjennomsnittstemperatur på 20 °C.En flytende lineær koder i rustfritt stål installert på hver CMM-akse vil i stor grad være uavhengig av granittsubstratet og reagere raskt på endringer i lufttemperatur på grunn av dens høye termiske ledningsevne og lave termiske masse, som er betydelig lavere enn den termiske massen til granittbordet. .Dette vil føre til en maksimal utvidelse eller sammentrekning av skalaen over en typisk 3m-akse på omtrent 60 µm.Denne utvidelsen kan gi en betydelig målefeil som er vanskelig å kompensere på grunn av den tidsvarierende karakteren.
En substratbehersket skala er det foretrukne valget i dette tilfellet: en mestret skala vil bare utvide seg med termisk ekspansjonskoeffisient (CTE) til granittsubstratet og vil derfor ha liten endring som respons på små svingninger i lufttemperaturen.Langsiktige endringer i temperaturen må fortsatt vurderes, og disse vil påvirke gjennomsnittstemperaturen til et substrat med høy termisk masse.Temperaturkompensering er enkel ettersom kontrolleren bare trenger å kompensere for den termiske oppførselen til maskinen uten også å ta hensyn til koderskalaens termiske oppførsel.
Oppsummert er kodersystemer med substratbeherskede skalaer en utmerket løsning for presisjons CMMer med lav CTE / høy termisk masse substrater og andre applikasjoner som krever høye nivåer av metrologisk ytelse.Fordelene med mestrede skalaer inkluderer forenkling av termiske kompensasjonsregimer og potensial for reduksjon av ikke-repeterbare målefeil på grunn av for eksempel lufttemperaturvariasjoner i det lokale maskinmiljøet.
Innleggstid: 25. desember 2021