إتقان دقة CMM

معظمآلات CMM (تنسيق آلات القياس) مصنوعة من قبلمكونات الجرانيت.

تعد آلات قياس الإحداثيات (CMM) جهاز قياس مرن وقد طورت عددًا من الأدوار مع بيئة التصنيع ، بما في ذلك الاستخدام في مختبر الجودة التقليدية ، والدور الأكثر حداثة لدعم الإنتاج المباشر على أرضية التصنيع في البيئات القاسية. يصبح السلوك الحراري لمقاييس تشفير CMM اعتبارًا مهمًا بين أدواره وتطبيقه.

في مقال تم نشره مؤخرًا ، تمت مناقشة Renishaw ، موضوع تقنيات التثبيت العائمة والمتقات.

تكون مقاييس التشفير بشكل فعال إما مستقلة حرارياً عن الركيزة المتصاعدة (العائمة) أو تعتمد حرارياً على الركيزة (المتقنة). يتوسع المقياس العائم والعقود وفقًا للخصائص الحرارية لمادة المقياس ، في حين أن النطاق المتقدم يتوسع ويتقلص بنفس معدل الركيزة الأساسية. توفر تقنيات تصاعد مقياس القياس مجموعة متنوعة من الفوائد لتطبيقات القياس المختلفة: المقالة من Renishaw تعرض الحالة التي قد يكون فيها المقياس المتقدم المفضل للآلات المختبرية.

تُستخدم CMMS لالتقاط بيانات القياس ثلاثية الأبعاد على المكونات ذات الدقة العالية والآلي ، مثل كتل المحرك وشفرات المحرك النفاثة ، كجزء من عملية مراقبة الجودة. هناك أربعة أنواع أساسية من آلة قياس الإحداثيات: الجسر ، الكابولي ، القنوات والذراع الأفقية. الجسر CMMS هي الأكثر شيوعا. في تصميم جسر CMM ، يتم تثبيت Q-axis Quill على عربة تتحرك على طول الجسر. يتم قيادة الجسر على طول طريقين في اتجاه المحور ص. يحرك المحرك كتفًا واحدًا من الجسر ، في حين أن الكتف المعاكس غير مُعد تقليديًا: عادةً ما يتم توجيه هيكل الجسر / دعمه على المحامل الهوائية. قد يكون النقل (المحور السيني) والهشيل (المحور z) مدفوعًا بحزام أو محرك خطي أو محرك خطي. تم تصميم CMMS لتقليل الأخطاء غير القابلة للتكرار حيث يصعب تعويضها في وحدة التحكم.

تشتمل CMMs عالية الأداء على سرير جرانيت حراري مرتفع وبنية قاسية / جسر قاسية ، مع انخفاض الجمود الذي يتم ربطه مستشعرًا لقياس ميزات قطعة العمل. البيانات التي تم إنشاؤها المستخدمة للتأكد من أن الأجزاء تلبي التحمل المحدد مسبقًا. يتم تثبيت المشفرات الخطية عالية الدقة على محاور x و y و z المنفصلة التي يمكن أن يكون طولها عدة أمتار على الأجهزة الكبيرة.

يتم تشغيل نوع CMM من نوع الجرانيت النموذجي في غرفة مكيفة الهواء ، بمتوسط ​​درجة حرارة 20 ± 2 درجة مئوية ، حيث تسمح دورات درجة حرارة الغرفة ثلاث مرات كل ساعة ، بالجرانيت الكتلي العالي للحفاظ على درجة حرارة ثابتة تبلغ 20 درجة مئوية. سيكون مشفر الفولاذ المقاوم للصدأ الخطي العائم على كل محور CMM مستقلًا إلى حد كبير عن الركيزة الجرانيت ويستجيب بسرعة للتغيرات في درجة حرارة الهواء بسبب الموصلية الحرارية العالية والكتلة الحرارية المنخفضة ، والتي تكون أقل بكثير من الكتلة الحرارية لجدول الجرانيت. هذا من شأنه أن يؤدي إلى أقصى قدر من التوسع أو تقلص المقياس على محور 3M النموذجي يبلغ حوالي 60 ميكرون. يمكن أن ينتج عن هذا التوسع خطأًا كبيرًا في القياس يصعب تعويضه بسبب الطبيعة المتغيرة بمرور الوقت.

المقياس المتقدم للركيزة هو الخيار المفضل في هذه الحالة: لن يتوسع المقياس المتقدم إلا مع معامل التمدد الحراري (CTE) للركيزة الجرانيت ، وبالتالي ، سيظهر تغييرًا بسيطًا استجابةً لتذبذبات صغيرة في درجة حرارة الهواء. يجب النظر في التغيرات على المدى الطويل في درجة الحرارة وستؤثر هذه على متوسط ​​درجة حرارة الركيزة ذات الكتلة العالية. تعويض درجة الحرارة واضح ومباشر لأن وحدة التحكم تحتاج فقط إلى تعويض السلوك الحراري للجهاز دون النظر أيضًا في السلوك الحراري على مقياس التشفير.

باختصار ، تعد أنظمة التشفير ذات المقاييس المتقنة للركيزة حلاً ممتازًا ل CMMs الدقيقة مع ركائز الكتلة الحرارية عالية CTE / عالية وتطبيقات أخرى تتطلب مستويات عالية من أداء المقاييس. تشمل مزايا المقاييس المتقنة تبسيط أنظمة التعويض الحراري وإمكانية الحد من أخطاء القياس غير القابلة للتكرار بسبب ، على سبيل المثال ، اختلافات في درجة حرارة الهواء في بيئة الماكينة المحلية.