Mest afCmm maskiner (koordinere målemaskiner) er lavet afgranit komponenter.
A Coordinate Measuring Machines (CMM) er en fleksibel måleanordning og har udviklet en række roller med produktionsmiljøet, herunder brug i det traditionelle kvalitetslaboratorium, og den nyere rolle med direkte at understøtte produktionen på produktionsgulvet i hårdere miljøer.Den termiske opførsel af CMM-kodervægte bliver en vigtig overvejelse mellem dens roller og anvendelse.
I en nyligt publiceret artikel af Renishaw diskuteres emnet for flydende og mestrede monteringsteknikker for encoderskala.
Encodervægte er effektivt enten termisk uafhængige af deres monteringssubstrat (flydende) eller termisk afhængige af substratet (mastered).En flydende skala udvider sig og trækker sig sammen i henhold til skalamaterialets termiske egenskaber, hvorimod en mestret skala udvider sig og trækker sig sammen i samme hastighed som det underliggende substrat.Teknikker til montering af måleskala tilbyder en række fordele til de forskellige måleapplikationer: artiklen fra Renishaw præsenterer det tilfælde, hvor en mestret skala kan være den foretrukne løsning til laboratoriemaskiner.
CMM'er bruges til at fange tredimensionelle måledata på højpræcisions bearbejdede komponenter, såsom motorblokke og jetmotorvinger, som en del af en kvalitetskontrolproces.Der er fire grundlæggende typer af koordinatmålemaskiner: bro, cantilever, portal og vandret arm.CMM'er af brotypen er de mest almindelige.I et CMM-brodesign er en Z-akse pind monteret på en vogn, der bevæger sig langs broen.Broen køres ad to føringsveje i Y-aksens retning.En motor driver den ene skulder af broen, mens den modsatte skulder traditionelt er udrevet: Brostrukturen er typisk styret / understøttet af aerostatiske lejer.Vognen (X-aksen) og pinden (Z-aksen) kan drives af en rem, en skrue eller en lineær motor.CMM'er er designet til at minimere ikke-gentagelige fejl, da disse er svære at kompensere i controlleren.
Højtydende CMM'er omfatter en granitseng med høj termisk masse og en stiv portal-/brostruktur med en fjerpindel med lav inerti, hvortil der er fastgjort en sensor til at måle arbejdsemnets funktioner.De genererede data bruges til at sikre, at dele overholder forudbestemte tolerancer.Højpræcisions lineære encodere er installeret på de separate X-, Y- og Z-akser, som kan være mange meter lange på større maskiner.
En typisk CMM af granitbro-type, der drives i et rum med aircondition, med en gennemsnitstemperatur på 20 ±2 °C, hvor rumtemperaturen skifter tre gange hver time, tillader granit med høj termisk masse at opretholde en konstant gennemsnitstemperatur på 20 °C.En flydende lineær koder af rustfrit stål installeret på hver CMM-akse ville være stort set uafhængig af granitsubstratet og reagere hurtigt på ændringer i lufttemperaturen på grund af dens høje termiske ledningsevne og lave termiske masse, som er væsentligt lavere end den termiske masse af granitbordet. .Dette ville føre til en maksimal udvidelse eller sammentrækning af skalaen over en typisk 3m akse på ca. 60 µm.Denne udvidelse kan give en væsentlig målefejl, som er svær at kompensere på grund af dens tidsvarierende karakter.
En substratbehersket skala er det foretrukne valg i dette tilfælde: en behersket skala vil kun udvide sig med den termiske udvidelseskoefficient (CTE) for granitsubstratet og vil derfor udvise ringe ændring som reaktion på små svingninger i lufttemperaturen.Længerevarende temperaturændringer skal stadig overvejes, og disse vil påvirke gennemsnitstemperaturen for et substrat med høj termisk masse.Temperaturkompensation er ligetil, da controlleren kun behøver at kompensere for maskinens termiske opførsel uden også at tage hensyn til encoderskalaens termiske opførsel.
Sammenfattende er indkodersystemer med substratbeherskede skalaer en fremragende løsning til præcisions-CMM'er med lav CTE/høj termisk masse-substrater og andre applikationer, der kræver høje niveauer af metrologisk ydeevne.Fordelene ved mestrede skalaer omfatter forenkling af termiske kompensationsregimer og potentiale for reduktion af ikke-gentagelige målefejl på grund af f.eks. lufttemperaturvariationer i det lokale maskinmiljø.
Indlægstid: 25. december 2021