Suurin osaCmm koneet (koordinaattimittauskoneet) ovat valmistaneetgraniittikomponentit.
A Coordinate Measuring Machines (CMM) on joustava mittauslaite, ja se on kehittänyt useita rooleja valmistusympäristön kanssa, mukaan lukien käyttö perinteisessä laatulaboratoriossa ja uudempi rooli suoraan tuotannon tukena tuotantolattialla ankarammissa ympäristöissä.CMM-enkooderivaakojen lämpökäyttäytymisestä tulee tärkeä näkökohta sen roolien ja sovelluksen välillä.
Hiljattain julkaistussa Renishaw'n artikkelissa käsitellään kelluvien ja masteroitujen enkooderimittakaava-asennustekniikoiden aihetta.
Enkooderivaa'at ovat tehokkaasti joko lämpöriippumattomia asennussubstraatistaan (kelluvat) tai termisesti riippumattomia substraatista (masteroitu).Kelluva vaaka laajenee ja supistuu asteikkomateriaalin lämpöominaisuuksien mukaan, kun taas masteroitu asteikko laajenee ja supistuu samalla nopeudella kuin alla oleva substraatti.Mitta-asteikon asennustekniikat tarjoavat monia etuja erilaisiin mittaussovelluksiin: Renishaw'n artikkelissa esitellään tapaus, jossa masteroitu vaaka voisi olla suositeltava ratkaisu laboratoriokoneisiin.
CMM-mittareita käytetään kolmiulotteisten mittaustietojen kaappaamiseen erittäin tarkoista, koneistetuista komponenteista, kuten moottorilohkoista ja suihkumoottorien siivistä, osana laadunvalvontaprosessia.Koordinaattimittauskoneita on neljää perustyyppiä: silta, uloke, portaali ja vaakavarsi.Siltatyyppiset CMM:t ovat yleisimpiä.CMM-siltamallissa Z-akselinen sulka on asennettu vaunuun, joka liikkuu siltaa pitkin.Silta ajetaan kahta ohjaustietä pitkin Y-akselin suunnassa.Moottori käyttää sillan toista olaketta, kun taas vastakkainen olake on perinteisesti käyttämätön: sillan rakenne on tyypillisesti ohjattu/tuettu aerostaattisille laakereille.Kelkka (X-akseli) ja sulka (Z-akseli) voidaan käyttää hihnalla, ruuvilla tai lineaarimoottorilla.CMM:t on suunniteltu minimoimaan ei-toistettavat virheet, koska niitä on vaikea kompensoida ohjaimessa.
Suorituskykyiset CMM:t koostuvat suuren lämpömassan graniittipohjaisesta ja jäykästä portaali-/siltarakenteesta, jossa on matalahitaussulka, johon on kiinnitetty anturi työkappaleen ominaisuuksia mittaamaan.Luotuja tietoja käytetään varmistamaan, että osat täyttävät ennalta määrätyt toleranssit.Tarkat lineaarianturit asennetaan erillisiin X-, Y- ja Z-akseleihin, jotka voivat olla useita metrejä pitkiä suuremmissa koneissa.
Tyypillinen graniittisiltatyyppinen CMM, jota käytetään ilmastoidussa huoneessa, jonka keskimääräinen lämpötila on 20 ± 2 °C ja jossa huoneen lämpötila vaihtuu kolme kertaa tunnissa, mahdollistaa korkean lämpömassaisen graniitin ylläpitävän vakion keskilämpötilan 20 °C.Kullekin CMM-akselille asennettu kelluva lineaarinen ruostumattomasta teräksestä valmistettu kooderi olisi suurelta osin riippumaton graniittisubstraatista ja reagoi nopeasti ilman lämpötilan muutoksiin korkean lämmönjohtavuutensa ja alhaisen lämpömassansa ansiosta, joka on huomattavasti pienempi kuin graniittipöydän lämpömassa. .Tämä johtaisi mittakaavan maksimaaliseen laajenemiseen tai supistumiseen tyypillisellä 3 metrin akselilla, joka on noin 60 µm.Tämä laajeneminen voi tuottaa huomattavan mittausvirheen, jota on vaikea kompensoida ajallisesti vaihtelevan luonteensa vuoksi.
Substraatin masteroitu mittakaava on suositeltava valinta tässä tapauksessa: masteroitu asteikko laajenee vain graniittisubstraatin lämpölaajenemiskertoimella (CTE) ja sen vuoksi muuttuisi vain vähän vasteena ilman lämpötilan pieniin heilahteluihin.Pidemmät lämpötilan muutokset on silti otettava huomioon ja ne vaikuttavat korkean lämpömassan alustan keskilämpötilaan.Lämpötilan kompensointi on yksinkertaista, koska säätimen tarvitsee vain kompensoida koneen lämpökäyttäytymistä ottamatta huomioon myös anturin asteikon lämpökäyttäytymistä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että enkooderijärjestelmät, joissa on substraattimasteroidut asteikot, ovat erinomainen ratkaisu tarkkoihin CMM:eihin, joissa on alhainen CTE / korkea lämpömassainen substraatit ja muihin sovelluksiin, jotka vaativat korkeaa metrologista suorituskykyä.Masteroitujen vaakojen etuja ovat lämpökompensointijärjestelmien yksinkertaistaminen ja mahdollisuus vähentää ei-toistuvia mittausvirheitä, jotka johtuvat esimerkiksi ilman lämpötilan vaihteluista paikallisessa koneympäristössä.
Postitusaika: 25.12.2021