De flesta avCMM -maskiner (koordinera mätmaskiner) är gjord avgranitkomponenter.
En koordinatmätmaskiner (CMM) är en flexibel mätanordning och har utvecklat ett antal roller med tillverkningsmiljön, inklusive användning i det traditionella kvalitetslaboratoriet, och den nyare rollen att direkt stödja produktionen på tillverkningsgolvet i hårdare miljöer. Det termiska beteendet hos CMM -kodarskalor blir en viktig övervägande mellan dess roller och tillämpning.
I en nyligen publicerad artikel av Renishaw diskuteras ämnet för flytande och behärskad kodarskala monteringstekniker.
Kodarskalor är effektivt antingen termiskt oberoende av deras monteringsunderlag (flytande) eller termiskt beroende av substratet (behärskat). En flytande skala expanderar och kontrakt enligt de termiska egenskaperna hos skalmaterialet, medan en behärskad skala expanderar och kontrakt i samma takt som det underliggande underlaget. Mätskalans monteringstekniker erbjuder olika fördelar för de olika mätapplikationerna: artikeln från Renishaw presenterar fallet där en behärskad skala kan vara föredragen lösning för laboratoriemaskiner.
CMMS används för att fånga tredimensionella mätdata på hög precision, bearbetade komponenter, såsom motorblock och jetmotorblad, som en del av en kvalitetskontrollprocess. Det finns fyra grundläggande typer av koordinatmätningsmaskin: bridge, utskjutning, portal och horisontell arm. Bridge-typ CMMS är det vanligaste. I en CMM-brokonstruktion är en z-axel quill monterad på en vagn som rör sig längs bron. Bron drivs längs två styrvägar i y-axelriktningen. En motor kör en axel av bron, medan den motsatta axeln traditionellt är odrivet: brostrukturen styrs vanligtvis / stöds på aerostatiska lager. Vagnen (x-axeln) och quill (z-axel) kan drivas av ett bälte, skruv eller linjär motor. CMMS är utformade för att minimera icke -repeterbara fel eftersom dessa är svåra att kompensera i styrenheten.
Högpresterande CMM består av en hög termisk massgranitbädd och en styv gantry / bridge-struktur, med en låg tröghetscill till vilken är fäst en sensor för att mäta arbetsstycke. De genererade uppgifterna som används för att säkerställa att delar uppfyller förutbestämda toleranser. Linjära kodare med hög precision installeras på de separata X-, Y- och Z -axlarna som kan vara många meter långa på större maskiner.
En typisk CMM av granitbryggtyp som drivs i ett luftkonditionerat rum, med en medeltemperatur på 20 ± 2 ° C, där rumstemperaturen cyklar tre gånger varje timme, tillåter den höga termiska massgraniten att upprätthålla en konstant medeltemperatur på 20 ° C. En flytande linjär rostfritt stålkodare installerad på varje CMM -axel skulle i stort sett vara oberoende av granitunderlaget och reagera snabbt på förändringar i lufttemperatur på grund av dess höga värmeledningsförmåga och låga termiska massa, vilket är betydligt lägre än den termiska massan för granitbordet. Detta skulle leda till en maximal expansion eller sammandragning av skalan över en typisk 3M -axel på cirka 60 um. Denna expansion kan ge ett betydande mätfel som är svårt att kompensera på grund av den tidsvarierande karaktär.
En underlagsbaserad skala är det föredragna valet i detta fall: en behärskad skala skulle endast expandera med koefficienten för värmeutvidgning (CTE) för granitunderlaget och skulle därför uppvisa liten förändring som svar på små svängningar i lufttemperatur. Långsiktiga temperaturförändringar måste fortfarande beaktas och dessa kommer att påverka medeltemperaturen för ett högtermalt massunderlag. Temperaturkompensationen är enkel eftersom styrenheten endast behöver kompensera för maskinens termiska beteende utan att också överväga kodarens skala termiska beteende.
Sammanfattningsvis är kodarsystem med underlagsbaserade skalor en utmärkt lösning för precision CMMS med låga CTE / höga termiska masssubstrat och andra tillämpningar som kräver höga nivåer av metrologiprestanda. Fördelarna med behärskade skalor inkluderar förenkling av termiska kompensationsregimer och potential för minskning av icke-repeterbara mätfel på grund av till exempel lufttemperaturvariationer i den lokala maskinmiljön.
Posttid: dec-25-2021