الأخبار - أكمل آلة CMM ودليل القياس

ما هي آلة CMM؟

تخيل آلة على غرار CNC قادرة على إجراء قياسات دقيقة للغاية بطريقة آلية للغاية. هذا ما تفعله آلات CMM!

CMM تعني "آلة قياس الإحداثيات". ربما تكون الأجهزة المطلقة ثلاثية الأبعاد من حيث مزيج من المرونة الشاملة والدقة والسرعة.

تطبيقات آلات قياس التنسيق

تعتبر آلات القياس ذات الإحداثيات ذات قيمة في أي وقت يجب إجراء قياسات دقيقة. وكلما كانت القياسات أكثر تعقيدًا أو عديدة ، زادت فائدة استخدام CMM.

عادة ما يتم استخدام CMM للتفتيش ومراقبة الجودة. أي أنها تستخدم للتحقق من الجزء الذي يلبي متطلبات المصمم ومواصفاته.

يمكن أيضًا استخدامها لمهندس عكسيالأجزاء الحالية من خلال إجراء قياسات دقيقة لميزاتها.

من اخترع آلات CMM؟

تم تطوير آلات CMM الأولى من قبل شركة Ferranti في اسكتلندا في الخمسينيات. كانت هناك حاجة لقياس الدقة للأجزاء في صناعات الفضاء والدفاع. كان للآلات الأولى فقط محورين للحركة. تم تقديم 3 آلات المحور في الستينيات من قبل DEA من إيطاليا. جاء التحكم في الكمبيوتر في أوائل سبعينيات القرن العشرين ، وقدمت شيفيلد من الولايات المتحدة الأمريكية.

أنواع آلات CMM

هناك خمسة أنواع من آلة قياس الإحداثيات:

نوع الجسر CMM: في هذا التصميم ، الأكثر شيوعًا ، يركب رأس CMM على الجسر. يركب أحد جوانب الجسر على السكك الحديدية على السرير ، والآخر مدعوم على وسادة هوائية أو طريقة أخرى على السرير دون حديد دليل.
ناتئ CMM: يدعم الكابولي الجسر على جانب واحد فقط.
Gantry CMM: يستخدم Gantry سكة دليل على كلا الجانبين ، مثل جهاز التوجيه CNC. هذه هي عادة أكبر CMM ، لذلك فهي تحتاج إلى دعم إضافي.
الذراع الأفقي CMM: تصور ناتئًا ، ولكن مع تحريك الجسر بأكمله لأعلى ولأسفل الذراع المفردة بدلاً من محوره. هذه هي الأقل دقة CMM ، لكنها يمكن أن تقاس مكونات رقيقة كبيرة مثل الأجسام التلقائية.
نوع الذراع المحمول CMM: تستخدم هذه الآلات الأسلحة المفصلية وعادة ما يتم وضعها يدويًا. بدلاً من قياس XYZ مباشرة ، يحسبون الإحداثيات من الموضع الدوار لكل مفصل وطول معروف بين المفاصل.

كل واحد له مزايا وعيوب اعتمادًا على أنواع القياسات الواجب إجراؤها. تشير هذه الأنواع إلى بنية الماكينة المستخدمة لوضعهاالتحقيقبالنسبة إلى الجزء الذي يتم قياسه.

إليك طاولة مفيدة للمساعدة في فهم إيجابيات وسلبيات:

نوع CMM	دقة	المرونة	أفضل استخدام لقياس
كوبري	عالي	واسطة	مكونات متوسطة الحجم تتطلب دقة عالية
ناتئ	أعلى	قليل	مكونات أصغر تتطلب دقة عالية جدًا
ذراع أفقي	قليل	عالي	مكونات كبيرة تتطلب دقة منخفضة
القنوات	عالي	واسطة	مكونات كبيرة تتطلب دقة عالية
نوع الذراع المحمول	أدنى	أعلى	عندما تكون قابلية النقل هي أكبر المعايير.

يتم وضع المجسات عادة في 3 أبعاد - X و Y و Z. ومع ذلك ، يمكن أن تسمح آلات أكثر تطوراً أيضًا بتغيير زاوية التحقيقات مما يسمح بالقياس في الأماكن التي لن يتمكن فيها التحقيق. يمكن أيضًا استخدام الجداول الدوارة لتحسين قدرة النهج على الميزات المختلفة.

غالبًا ما تكون CMM مصنوعة من الجرانيت والألومنيوم ، وتستخدم محامل الهواء

المسبار هو المستشعر الذي يحدد مكان وجود سطح الجزء عند إجراء قياس.

تشمل أنواع التحقيقات:

ميكانيكي
بصري
الليزر
الضوء الأبيض

يتم استخدام آلات القياس الإحداثي في ما يقرب من ثلاث طرق عامة:

أقسام مراقبة الجودة: إليك عادةً ما يتم الاحتفاظ بها في غرف نظيفة يتم التحكم فيها عن المناخ لزيادة دقتها.
Floor Floor: هنا CMM's معطلة بين آلات CNC لتسهيل إجراء عمليات التفتيش كجزء من خلية تصنيع مع الحد الأدنى من السفر بين CMM والآلة حيث يتم تشكيل الأجزاء. يتيح ذلك إجراء القياسات في وقت مبكر وربما في كثير من الأحيان مما يؤدي إلى المدخرات حيث يتم تحديد الأخطاء في وقت أقرب.
المحمولة: من السهل التحرك CMM المحمول. يمكن استخدامها في أرضية متجر أو حتى نقلها إلى موقع عن بُعد من منشأة التصنيع لقياس الأجزاء في هذا المجال.

ما مدى دقة آلات CMM (دقة CMM)؟

تختلف دقة آلات قياس الإحداثيات. بشكل عام ، إنهم يهدفون إلى دقة ميكرومتر أو أفضل. لكن الأمر ليس بهذه السهولة. لسبب واحد ، يمكن أن يكون هناك خطأ في الحجم ، لذلك قد يتم تحديد خطأ قياس CMM كصيغة قصيرة تتضمن طول القياس كمتغير.

على سبيل المثال ، تم إدراج CMM الكلاسيكي العالمي في Hexagon باعتباره CMM متعدد الأغراض بأسعار معقولة ، ويحدد دقتها على النحو التالي:

1.0 + L/300um

هذه القياسات في الميكرونات و L في MM. لذلك دعنا نقول أننا نحاول قياس طول ميزة 10 مم. ستكون الصيغة 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 أو 1.03 ميكرون.

الميكرون هو ألف مم ، وهو حوالي 0.00003937 بوصة. وبالتالي فإن الخطأ عند قياس طولنا 10 مم هو 0.00103 مم أو 0.00004055 بوصة. هذا أقل من نصف نصف خطأ في العاشر - خطأ صغير!

من ناحية أخرى ، ينبغي للمرء أن يكون لديه دقة 10x ما نحاول قياسه. وهذا يعني أنه إذا كان قد نثق فقط في هذا القياس إلى 10x هذه القيمة ، أو 0.00005 بوصة. لا يزال خطأ صغير جدا.

تصبح الأمور أكثر هدوءًا لقياسات CMM Floor Shop. إذا كان CMM موجودًا في مختبر التفتيش الذي يتم التحكم فيه عن درجة الحرارة ، فهذا يساعد كثيرًا. ولكن في أرضية المتجر ، يمكن أن تختلف درجات الحرارة كثيرًا. هناك العديد من الطرق التي يمكن أن تعوضها CMM عن تباين درجة الحرارة ، ولكن لا شيء مثالي.

غالبًا ما يحدد صانعو CMM دقة شريط درجة الحرارة ، ووفقًا لمعايير ISO 10360-2 لدقة CMM ، فإن النطاق النموذجي هو 64-72F (18-22C). هذا شيء رائع ما لم يكن أرضية متجرك 86F في الصيف. ثم ليس لديك مواصفات جيدة للخطأ.

سوف يمنحك بعض الشركات المصنعة مجموعة من الدرج أو نطاقات درجة الحرارة مع مواصفات دقة مختلفة. ولكن ماذا يحدث إذا كنت في أكثر من نطاق لنفس الأجزاء في أوقات مختلفة من اليوم أو أيام مختلفة من الأسبوع؟

يبدأ المرء الاضطرار إلى إنشاء ميزانية عدم اليقين التي تسمح بأسوأ الحالات. إذا كانت هذه الحالات الأسوأ تؤدي إلى التحمل غير المقبول لأجزائك ، فستكون هناك حاجة إلى مزيد من التغييرات في العملية:

يمكنك الحد من استخدام CMM في أوقات معينة من اليوم عندما تقع درجات الحرارة في نطاقات أكثر ملاءمة.
يمكنك اختيار فقط أجزاء أو ميزات تحمل الجهاز في أوقات معينة من اليوم.
قد يكون لدى CMM أفضل مواصفات أفضل لنطاقات درجة الحرارة الخاصة بك. قد يكونون يستحقون ذلك على الرغم من أنها قد تكون أغلى بكثير.

بالطبع سوف تسبب هذه التدابير الفوضى على قدرتك على جدولة وظائفك بدقة. فجأة تفكر في أن التحكم في المناخ الأفضل على أرضية المتجر قد يكون استثمارًا جديراً بالاهتمام.

يمكنك أن ترى كيف يصبح هذا القياس بأكمله أمرًا رائعًا.

المكون الآخر الذي يسير جنبًا إلى جنب هو كيفية تحديد التسامح الذي سيتم فحصه بواسطة CMM. المعيار الذهبي هو الأبعاد الهندسية والتسامح (GD&T). تحقق من الدورة التمهيدية لدينا على GD&T لمعرفة المزيد.

برنامج CMM

تقوم CMM بتشغيل أنواع مختلفة من البرامج. يسمى المعيار DMIS ، والذي يرمز إلى معيار واجهة القياس الأبعاد. على الرغم من أنها ليست الواجهة الرئيسية للبرامج لكل شركة مصنعة CMM ، فإن معظمها على الأقل يدعمها.

قام المصنعون بإنشاء نكهات فريدة خاصة بهم من أجل إضافة مهام القياس التي لا تدعمها DMIs.

DMIs

كما ذكر DMIS ، هو المعيار ، ولكن مثل CNC's G-Code ، هناك العديد من اللهجات بما في ذلك:

PC-DMIS: إصدار Hexagon
Opendmis
TouchDmis: Perceptron

McOsmos

Mcostmos هو برنامج CMM الخاص بـ Nikon.

كاليبسو

Calypso هو برنامج CMM من Zeiss.

برنامج CMM و CAD/CAM

كيف ترتبط برامج CMM والبرمجة ببرنامج CAD/CAM؟

هناك العديد من تنسيقات ملفات CAD المختلفة ، لذا تحقق من هذا البرنامج الذي يتوافق مع برنامج CMM الخاص بك. يسمى التكامل النهائي التعريف القائم على النموذج (MBD). مع MBD ، يمكن استخدام النموذج نفسه لاستخراج الأبعاد لـ CMM.

MDB هو حافة رائدة إلى حد ما ، لذلك لم يتم استخدامه بعد في غالبية الحالات.

تحقيقات CMM والتركيبات والملحقات

تحقيقات CMM

تتوفر مجموعة متنوعة من أنواع التحقيقات والأشكال لتسهيل العديد من التطبيقات المختلفة.

تركيبات CMM

تُوفر التركيبات جميعها وقتًا عند تحميل وتفريغ الأجزاء على CMM ، تمامًا مثل جهاز CNC. يمكنك حتى الحصول على CMM's التي لديها لوادر البليت الأوتوماتيكية لزيادة الإنتاجية إلى الحد الأقصى.