Nyheter - Komplett CMM -maskin och mäthandbok

Vad är en CMM -maskin?

Föreställ dig en CNC-stil maskin som kan göra extremt exakta mätningar på ett mycket automatiserat sätt. Det är vad CMM -maskiner gör!

CMM står för "koordinatmätmaskin". De är kanske de ultimata 3D -mätanordningen när det gäller deras kombination av övergripande flexibilitet, noggrannhet och hastighet.

Tillämpningar av koordinatmätmaskiner

Koordinatmätmaskiner är värdefulla när som helst exakta mätningar måste göras. Och ju mer komplexa eller många mätningar, desto mer fördel är det att använda en CMM.

Vanligtvis används CMM för inspektion och kvalitetskontroll. Det vill säga de används för att verifiera att delen uppfyller designerns krav och specifikationer.

De kan också vara vana vidomvänd ingenjörBefintliga delar genom att göra exakta mätningar av deras funktioner.

Vem uppfann CMM -maskiner?

De första CMM -maskinerna utvecklades av Ferranti Company of Scotland på 1950 -talet. De behövdes för precisionsmätning av delar inom flyg- och försvarsindustrin. De allra första maskinerna hade bara 2 rörelseaxlar. 3 Axismaskiner introducerades på 1960 -talet av DEA i Italien. Datorkontroll kom med i början av 1970 -talet och introducerades av Sheffield i USA.

Typer av CMM -maskiner

Det finns fem typer av koordinatmätningsmaskin:

Bridge Type CMM: I denna design, det vanligaste, rider CMM -huvudet på en bro. Den ena sidan av bron rider på en skena på sängen, och den andra stöds på en luftkudde eller annan metod på sängen utan en styrskena.
Cantilever CMM: The Cantilever stöder bron på endast en sida.
Gantry CMM: Gantry använder en styrskena på båda sidor, som en CNC -router. Dessa är vanligtvis de största CMM, så de behöver extra stöd.
Horisontell arm CMM: Föreställ dig en utskjutning, men med hela bron rör sig upp och ner på den enda armen snarare än på sin egen axel. Dessa är de minst exakta CMM: erna, men de kan mäta stora tunna var komponenter som bilkroppar.
Bärbar armtyp CMM: Dessa maskiner använder fogade armar och är vanligtvis manuellt placerade. I stället för att mäta XYZ direkt beräknar de koordinater från rotationspositionen för varje led och den kända längden mellan lederna.

Var och en har fördelar och nackdelar beroende på vilka typer av mätningar som ska göras. Dessa typer hänvisar till maskinens struktur som används för att placera desssondrelativt den del som mäts.

Här är ett praktiskt bord som hjälper till att förstå för- och nackdelarna:

CMM -typ	Noggrannhet	Flexibilitet	Bäst används för mätning
Bro	Hög	Medium	Medelstora komponenter som kräver hög noggrannhet
Konsol	Högsta	Låg	Mindre komponenter som kräver mycket hög noggrannhet
Horisontell arm	Låg	Hög	Stora komponenter som kräver låg noggrannhet
Brygga	Hög	Medium	Stora komponenter som kräver hög noggrannhet
Bärbar armtyp	Lägst	Högsta	När portabilitet är absolut de största kriterierna.

Prober är normalt placerade i 3 dimensioner - X, Y och Z. Men mer sofistikerade maskiner kan också tillåta att sondvinkeln ändras så att mätning på platser som sonden annars inte skulle kunna nå. Rotary-tabeller kan också användas för att förbättra tillvägagångssättet för olika funktioner.

CMM är ofta gjorda av granit och aluminium, och de använder luftlager

Sonden är sensorn som bestämmer var ytan på delen är när en mätning görs.

Sondtyper inkluderar:

Mekanisk
Optisk
Laser
Vitljus

Koordinatmätningsmaskiner används på ungefär tre allmänna sätt:

Kvalitetskontrollavdelningar: Här är de vanligtvis i klimatkontrollerade rena rum för att maximera deras precision.
Butiksgolv: Här är CMM: er ner bland CNC -maskinerna för att göra det enkelt att utföra inspektioner som en del av en tillverkningscell med minsta resor mellan CMM och maskinen där delar bearbetas. Detta gör det möjligt att göra mätningar tidigare och potentiellt oftare vilket leder till besparingar när fel identifieras förr.
Bärbar: Bärbara CMM: er är enkla att flytta runt. De kan användas på ett butiksgolv eller till och med ta till en plats fjärrkontroll från tillverkningsanläggningen för att mäta delar i fältet.

Hur exakta är CMM -maskiner (CMM -noggrannhet)?

Noggrannheten för koordinatmätningsmaskiner varierar. I allmänhet siktar de på mikrometer precision eller bättre. Men det är inte så lätt. För en sak kan det vara en funktion av storlek, så ett CMM: s mätfel kan specificeras som en kort formel som inkluderar längden på mätningen som en variabel.

Till exempel listas Hexagons globala klassiska CMM som en prisvärd CMM med all-purpose och specificerar dess noggrannhet som:

1.0 + l/300UM

Dessa mätningar är i mikron och L anges i MM. Så låt oss säga att vi försöker mäta längden på en 10 mm -funktion. Formeln skulle vara 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 eller 1,03 mikron.

En mikron är en tusendel av en mm, som är cirka 0,00003937 tum. Så felet vid mätning av vår 10 mm längd är 0,00103 mm eller 0,00004055 tum. Det är mindre än en halv halv tionde - Pretty liten fel!

Å andra sidan bör man ha noggrannhet 10 gånger vad vi försöker mäta. Så det betyder att om vi kanske bara litar på denna mätning till 10 gånger det värde, eller 0,00005 tum. Fortfarande ett ganska litet fel.

Saker blir ännu skumma för CMM -mätningar av butiksgolvet. Om CMM är inrymt i ett temperaturkontrollerat inspektionslaboratorium hjälper det mycket. Men på butiksgolvet kan temperaturen variera ganska mycket. Det finns olika sätt en CMM kan kompensera för temperaturvariation, men ingen är perfekta.

CMM-tillverkare specificerar ofta noggrannhet för ett temperaturband, och enligt ISO 10360-2-standarden för CMM-noggrannhet är ett typiskt band 64-72F (18-22C). Det är fantastiskt om inte ditt butiksgolv är 86F på sommaren. Då har du inte en bra specifik för felet.

Vissa tillverkare ger dig en uppsättning trairsteps eller temperaturband med olika noggrannhetsspecifikationer. Men vad händer om du är i mer än ett intervall för samma körning av delar vid olika tider på dagen eller olika dagar i veckan?

Man börjar behöva skapa en osäkerhetsbudget som möjliggör värsta fall. Om dessa värsta fall resulterar i oacceptabla toleranser för dina delar, behövs ytterligare processförändringar:

Du kan begränsa CMM -användning till vissa tider på dagen när tempor faller i mer gynnsamma intervall.
Du kan välja att bara maskinen med lägre toleransdelar eller funktioner vid särskilda tider på dagen.
Bättre CMM: er kan ha bättre specifikationer för dina temperaturintervall. De kan vara värda det även om de kan vara mycket dyrare.

Naturligtvis kommer dessa åtgärder att göra förödelse för din förmåga att exakt schemalägga dina jobb. Plötsligt tänker du att bättre klimatkontroll på butiksgolvet kan vara en värdefull investering.

Du kan se hur hela denna mät sak blir ganska darned noga.

Den andra ingrediensen som går hand i hand är hur toleranser som ska kontrolleras av CMM anges. Guldstandarden är geometrisk dimensionering och tolerans (GD&T). Kolla in vår introduktionskurs om GD&T för att lära dig mer.

CMM -programvara

CMM: s kör olika typer av programvara. Standarden kallas DMIS, som står för dimensionell mätgränssnittsstandard. Även om det inte är det huvudsakliga programvarugränssnittet för varje CMM -tillverkare, stöder de flesta åtminstone åtminstone det.

Tillverkarna har skapat sina egna unika smaker för att lägga till mätuppgifter som inte stöds av DMIS.

Dmis

Som nämnts är DMIS, standarden, men som CNC: s G-kod finns det många dialekter inklusive:

PC-DMIS: Hexagons version
Openendmis
Touchdmis: Perceptron

Mcosmos

McOstmos är Nikons CMM -programvara.

Calypso

Calypso är CMM -programvara från Zeiss.

CMM och CAD/CAM -programvara

Hur relaterar CMM -programvara och programmering till CAD/CAM -programvara?

Det finns många olika CAD -filformat, så kolla vilka din CMM -programvara som är kompatibel med. Den ultimata integrationen kallas modellbaserad definition (MBD). Med MBD kan själva modellen användas för att extrahera dimensioner för CMM.

MDB är ganska ledande, så det används ännu inte i de flesta fall.

CMM -sonder, fixturer och tillbehör

CMM -sonder

En mängd sondtyper och former är tillgängliga för att underlätta många olika applikationer.

CMM -fixturer

Fixturer sparar alla tid när du laddar och lossar delar på en CMM, precis som på en CNC -maskin. Du kan till och med få CMM: er som har automatiska pallelastare för att maximera genomströmningen.