اخبار - دستگاه CMM کامل و راهنمای اندازه گیری

دستگاه CMM چیست؟

تصور کنید یک دستگاه به سبک CNC که قادر به انجام اندازه گیری های بسیار دقیق به روشی بسیار خودکار است. این همان کاری است که ماشین های CMM انجام می دهند!

CMM مخفف "دستگاه اندازه گیری مختصات" است. آنها شاید از نظر ترکیب انعطاف پذیری کلی ، دقت و سرعت ، دستگاههای اندازه گیری سه بعدی نهایی باشند.

برنامه های کاربردی دستگاه های اندازه گیری مختصات

دستگاه های اندازه گیری مختصات در هر زمان که نیاز به اندازه گیری دقیق داشته باشند با ارزش هستند. و هرچه اندازه گیری های پیچیده تر یا بیشمار تر باشد ، استفاده از CMM سودمندتر است.

به طور معمول از CMM برای بازرسی و کنترل کیفیت استفاده می شود. یعنی از آنها برای تأیید این موضوع استفاده می شود که مورد نیاز و مشخصات طراح را برآورده می کند.

همچنین ممکن است از آنها استفاده شودمهندس معکوسقطعات موجود با اندازه گیری دقیق از ویژگی های آنها.

چه کسی دستگاه های CMM را اختراع کرده است؟

اولین دستگاه های CMM توسط شرکت Ferranti اسکاتلند در دهه 1950 توسعه یافت. آنها برای اندازه گیری دقیق قطعات در صنایع هوافضا و دفاعی مورد نیاز بودند. اولین دستگاه های فقط 2 محور حرکت داشتند. 3 دستگاه محور در دهه 1960 توسط DEA از ایتالیا معرفی شد. کنترل رایانه در اوایل دهه 1970 به وجود آمد و توسط شفیلد از ایالات متحده معرفی شد.

انواع دستگاه های CMM

پنج نوع دستگاه اندازه گیری مختصات وجود دارد:

Bridge Type CMM: در این طرح ، رایج ترین ، سر CMM روی یک پل سوار می شود. یک طرف پل روی ریلی روی تخت سوار می شود و طرف دیگر روی یک کوسن هوا یا روش دیگر روی تخت بدون راه آهن راهنما پشتیبانی می شود.
CANTILEVER CMM: Cantilever فقط از یک طرف از پل پشتیبانی می کند.
Gantry CMM: Gantry از هر دو طرف از یک راه آهن راهنما استفاده می کند ، مانند روتر CNC. اینها به طور معمول بزرگترین CMM هستند ، بنابراین به پشتیبانی اضافی احتیاج دارند.
بازوی افقی CMM: یک کانسیلر را تصویر کنید ، اما با کل پل در حال حرکت به سمت بالا و پایین بازوی تک به جای محور خود است. اینها کمترین دقیق CMM هستند ، اما می توانند مؤلفه هایی مانند اجسام اتومبیل را اندازه گیری کنند.
نوع بازوی قابل حمل CMM: این دستگاه ها از بازوهای پیوسته استفاده می کنند و به طور معمول به صورت دستی قرار می گیرند. آنها به جای اندازه گیری مستقیم XYZ ، مختصات را از موقعیت چرخشی هر مفصل و طول شناخته شده بین اتصالات محاسبه می کنند.

بسته به نوع اندازه گیری های انجام شده ، هرکدام دارای مزایا و مضراتی هستند. این نوع ها به ساختار دستگاه که برای قرار دادن آن استفاده می شود اشاره داردکاوشنسبت به بخشی که اندازه گیری می شود.

در اینجا یک میز مفید برای کمک به درک جوانب مثبت و منفی وجود دارد:

نوع CMM	دقت	انعطاف پذیری	بهترین استفاده برای اندازه گیری
پل	عالی	واسطه	اجزای متوسط که به دقت بالایی نیاز دارند
کنگره	بالاترین	کم	اجزای کوچکتر که به دقت بسیار بالایی احتیاج دارند
بازوی افقی	کم	عالی	مؤلفه های بزرگی که نیاز به دقت کم دارند
لگد	عالی	واسطه	مؤلفه های بزرگی که به دقت بالایی نیاز دارند
نوع بازوی قابل حمل	پایین ترین	بالاترین	هنگامی که قابلیت حمل کاملاً بزرگترین معیارها است.

پروب ها به طور معمول در 3 بعد -X ، Y و Z قرار می گیرند. با این حال ، ماشین های پیشرفته تر همچنین می توانند اجازه دهند زاویه پروب ها تغییر کنند و اجازه می دهند اندازه گیری در مکانهایی که کاوشگر در غیر این صورت قادر به دستیابی به آن نخواهد بود. از جداول دوار نیز ممکن است برای بهبود قابلیت رویکرد ویژگی های مختلف استفاده شود.

CMM اغلب از گرانیت و آلومینیوم ساخته می شود و از یاتاقان های هوا استفاده می کنند

کاوشگر سنسوری است که تعیین می کند که هنگام اندازه گیری ، سطح قسمت در کجا قرار دارد.

انواع کاوشگر عبارتند از:

مکانیکی
نوری
لیزر
نور سفید

ماشین های اندازه گیری مختصات تقریباً به سه روش کلی استفاده می شوند:

بخش های کنترل کیفیت: در اینجا آنها به طور معمول در اتاقهای تمیز کنترل شده با آب و هوا نگه داشته می شوند تا از دقت خود به حداکثر برسند.
کف فروشگاه: در اینجا CMM در بین دستگاه های CNC قرار دارد تا انجام بازرسی ها را به عنوان بخشی از یک سلول تولیدی با حداقل سفر بین CMM و دستگاهی که قطعات در آن ماشینکاری می کنند آسان کنید. این اجازه می دهد تا اندازه گیری ها زودتر و بالقوه بیشتر انجام شود که منجر به پس انداز می شود زیرا خطاها زودتر مشخص می شوند.
قابل حمل: CMM قابل حمل به راحتی قابل حرکت است. آنها ممکن است در کف مغازه استفاده شوند یا حتی برای اندازه گیری قطعات موجود در این زمینه از راه دور از راه دور از مرکز تولید استفاده کنند.

ماشین های CMM (دقت CMM) چقدر دقیق هستند؟

دقت دستگاه های اندازه گیری مختصات متفاوت است. به طور کلی ، آنها در جهت دقت میکرومتر یا بهتر هستند. اما این کار آسانی نیست. از یک چیز ، خطا می تواند تابعی از اندازه باشد ، بنابراین خطای اندازه گیری CMM ممکن است به عنوان یک فرمول کوتاه مشخص شود که شامل طول اندازه گیری به عنوان یک متغیر است.

به عنوان مثال ، CMM کلاسیک جهانی شش ضلعی به عنوان یک CMM تمام منظوره مقرون به صرفه ذکر شده است ، و صحت آن را به این صورت مشخص می کند:

1.0 + L/300um

این اندازه گیری ها در میکرون است و L در میلی متر مشخص شده است. بنابراین بیایید بگوییم که ما سعی می کنیم طول یک ویژگی 10 میلی متر را اندازه گیری کنیم. این فرمول 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 یا 1.03 میکرون خواهد بود.

میکرون هزارمین میلی متر است که در حدود 0.00003937 اینچ است. بنابراین خطا هنگام اندازه گیری طول 10 میلی متر ما 0.00103 میلی متر یا 0.00004055 اینچ است. این کمتر از نیم نیم دهم خطای کوچک است!

از طرف دیگر ، باید دقت 10 برابر آنچه را که می خواهیم اندازه گیری کنیم ، داشته باشد. بنابراین این بدان معنی است که اگر فقط ممکن است به این اندازه گیری به 10 برابر این مقدار یا 0.00005 اینچ اعتماد کنیم. هنوز یک خطای بسیار کوچک است.

همه چیز حتی برای اندازه گیری CMM کف مغازه تر می شود. اگر CMM در آزمایشگاه بازرسی کنترل شده دما قرار داشته باشد ، به شما کمک می کند. اما در کف مغازه ، درجه حرارت می تواند بسیار متفاوت باشد. روش های مختلفی وجود دارد که یک CMM می تواند تغییر دما را جبران کند ، اما هیچ یک از آنها کامل نیست.

سازندگان CMM اغلب دقت را برای یک باند دما مشخص می کنند و طبق استاندارد ISO 10360-2 برای دقت CMM ، یک باند معمولی 64-72F (18-22C) است. این عالی است مگر اینکه کف مغازه شما در تابستان 86F باشد. سپس مشخصات خوبی برای خطا ندارید.

برخی از تولید کنندگان مجموعه ای از راه پله ها یا باندهای دما با مشخصات دقت مختلف را به شما می دهند. اما اگر در بیش از یک محدوده برای همان قطعات در ساعات مختلف روز یا روزهای مختلف هفته در بیش از یک محدوده قرار دارید؟

فرد شروع به ایجاد بودجه عدم اطمینان می کند که بدترین موارد را فراهم می کند. اگر بدترین موارد منجر به تحمل غیرقابل قبول برای قطعات شما شود ، تغییرات بیشتر در روند لازم است:

شما می توانید استفاده از CMM را در زمان خاصی از روز محدود کنید که دما در دامنه های مطلوب تر قرار می گیرد.
شما ممکن است فقط قطعات یا ویژگی های تحمل کمتری را در ساعات خاص روز انتخاب کنید.
CMM بهتر ممکن است مشخصات بهتری برای دامنه دمای شما داشته باشد. آنها ممکن است ارزش آن را داشته باشند حتی اگر می توانند بسیار گران تر باشند.

البته این اقدامات بر توانایی شما در برنامه ریزی دقیق مشاغل شما ویران خواهد شد. ناگهان فکر می کنید کنترل بهتر آب و هوا در کف مغازه ممکن است یک سرمایه گذاری ارزشمند باشد.

می توانید ببینید که چگونه این کل اندازه گیری بسیار ناخوشایند می شود.

ماده دیگری که دست به دست هم می دهد این است که چگونه تحمل های CMM باید بررسی شود. استاندارد طلا ابعاد هندسی و تحمل (GD&T) است. برای کسب اطلاعات بیشتر ، دوره مقدماتی ما را در GD&T بررسی کنید.

نرم افزار CMM

CMM انواع مختلف نرم افزار را اجرا می کند. استاندارد DMIS نامیده می شود ، که مخفف استاندارد رابط اندازه گیری ابعادی است. در حالی که این رابط اصلی نرم افزار برای هر تولید کننده CMM نیست ، اما اکثر آنها حداقل از آن پشتیبانی می کنند.

تولید کنندگان طعم های منحصر به فرد خود را به منظور اضافه کردن کارهای اندازه گیری که توسط DMI ها پشتیبانی نمی شوند ، ایجاد کرده اند.

DMIS

همانطور که ذکر شد DMIS استاندارد است ، اما مانند G-Code CNC ، گویش های زیادی از جمله وجود دارد:

PC-DMIS: نسخه شش ضلعی
Opendmis
touchdmis: Perceptron

مکسموس

McOstmos نرم افزار CMM نیکون است.

کله پاچه

Calypso نرم افزار CMM از Zeiss است.

نرم افزار CMM و CAD/CAM

چگونه نرم افزار و برنامه نویسی CMM با نرم افزار CAD/CAM ارتباط دارد؟

بسیاری از فرمت های مختلف فایل CAD وجود دارد ، بنابراین بررسی کنید که نرم افزار CMM شما با کدام یک سازگار است. ادغام نهایی تعریف مبتنی بر مدل (MBD) نامیده می شود. با استفاده از MBD ، خود مدل می تواند برای استخراج ابعاد برای CMM استفاده شود.

MDB بسیار برجسته است ، بنابراین هنوز در اکثر موارد مورد استفاده قرار نمی گیرد.

پروب های CMM ، وسایل و لوازم جانبی

کاوشگرهای CMM

انواع مختلف و اشکال پروب برای تسهیل بسیاری از برنامه های مختلف در دسترس است.

وسایل CMM

وسایل موجود در هنگام بارگیری و بارگیری قطعات روی CMM ، دقیقاً مانند دستگاه CNC ، صرفه جویی می شوند. شما حتی می توانید CMM را که دارای لودرهای پالت اتوماتیک هستند برای به حداکثر رساندن توان دریافت کنید.