CMM машин ба хэмжилтийн гарын авлагыг иж бүрэн

CMM машин гэж юу вэ?

Өндөр автоматжуулсан аргаар маш нарийн хэмжилт хийх чадвартай CNC загварын машиныг төсөөлөөд үз дээ.Үүнийг CMM машинууд хийдэг!

CMM гэдэг нь "Координат хэмжих машин" гэсэн үг юм.Эдгээр нь уян хатан байдал, нарийвчлал, хурдыг хослуулсан хамгийн шилдэг 3D хэмжих төхөөрөмж байж магадгүй юм.

Координат хэмжих машинуудын хэрэглээ

Координат хэмжих машин нь үнэн зөв хэмжилт хийх шаардлагатай ямар ч үед үнэ цэнэтэй юм.Хэмжилт нь илүү төвөгтэй эсвэл олон байх тусам CMM ашиглах нь илүү ашигтай байдаг.

Ихэвчлэн CMM-ийг шалгалт, чанарын хяналтад ашигладаг.Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь тухайн хэсэг нь дизайнерын шаардлага, техникийн үзүүлэлтүүдийг хангаж байгаа эсэхийг шалгахад ашиглагддаг.

Тэд бас дассан байж болноурвуу инженеродоо байгаа эд ангиудын шинж чанарыг үнэн зөв хэмжиж .

CMM машиныг хэн зохион бүтээсэн бэ?

Анхны CMM машинуудыг 1950-иад онд Шотландын Ферранти компани бүтээжээ.Эдгээр нь сансар огторгуй, батлан ​​​​хамгаалах салбарт эд ангиудыг нарийн хэмжихэд шаардлагатай байв.Хамгийн анхны машинууд зөвхөн 2 тэнхлэгийн хөдөлгөөнтэй байсан.1960-аад онд Италийн DEA 3 тэнхлэгт машиныг нэвтрүүлсэн.Компьютерийн удирдлага нь 1970-аад оны эхээр гарч ирсэн бөгөөд үүнийг АНУ-ын Шеффилд нэвтрүүлсэн.

CMM машинуудын төрлүүд

Таван төрлийн координат хэмжих машин байдаг.

• Гүүрний төрөл CMM: Энэ загварт хамгийн түгээмэл нь CMM толгой нь гүүрэн дээр явдаг.Гүүрний нэг тал нь орон дээр төмөр зам дээр явдаг, нөгөө нь чиглүүлэгч төмөр замгүй орон дээр агаарын дэр эсвэл өөр аргаар тулгуурладаг.
• Cantilever CMM: Консол нь зөвхөн нэг талдаа гүүрийг дэмждэг.
• Gantry CMM: Gantry нь CNC Router шиг хоёр талдаа чиглүүлэгч төмөр замыг ашигладаг.Эдгээр нь ихэвчлэн хамгийн том НУМ-ууд байдаг тул тэдэнд нэмэлт дэмжлэг хэрэгтэй.
• Хэвтээ гарны НУМ: Гүүр бүхэлдээ өөрийн тэнхлэг дээрээ биш нэг гараараа дээш доош хөдөлж байгаа консолыг төсөөл.Эдгээр нь хамгийн бага нарийвчлалтай НУМ-ууд боловч тэдгээр нь автомашины бие гэх мэт том нимгэн хэсгүүдийг хэмжиж чаддаг.
• Зөөврийн гарны төрөл CMM: Эдгээр машинууд нь хамтарсан гар ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн гараар байрлуулсан байдаг.Тэд XYZ-ийг шууд хэмжихийн оронд үе тус бүрийн эргэлтийн байрлал болон үе хоорондын мэдэгдэж буй уртаас координатыг тооцоолдог.

Хэмжилтийн төрлөөс хамааран тус бүр нь давуу болон сул талуудтай байдаг.Эдгээр төрлүүд нь машиныг байрлуулахад ашигладаг бүтэцтэй холбоотой байдагшалгаххэмжиж буй хэсэгтэй харьцуулахад.

Энд давуу болон сул талуудыг ойлгоход туслах тохиромжтой хүснэгт байна:

Пробууд нь ихэвчлэн X, Y, Z гэсэн 3 хэмжээст байрладаг. Гэсэн хэдий ч илүү боловсронгуй машинууд нь датчикийн өнцгийг өөрчлөх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь датчик хүрэх боломжгүй газруудад хэмжилт хийх боломжийг олгодог.Эргэдэг ширээг мөн янз бүрийн онцлогт ойртох чадварыг сайжруулахад ашиглаж болно.

CMM нь ихэвчлэн боржин чулуу, хөнгөн цагаанаар хийгдсэн байдаг бөгөөд тэдгээр нь агаарын холхивч ашигладаг

Зонд нь хэмжилт хийх үед тухайн хэсгийн гадаргуу хаана байгааг тодорхойлох мэдрэгч юм.

Шинжилгээний төрлүүд нь:

• Механик
• Оптик
• Лазер
• Цагаан гэрэл

Координат хэмжих машиныг гурван ерөнхий аргаар ашигладаг.

• Чанарын хяналтын хэлтэс: Тэдний нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд ихэвчлэн цаг уурын хяналттай цэвэр өрөөнд хадгалагддаг.
• Дэлгүүрийн давхар: Энд CMM машинууд нь CNC машинуудын дунд байрладаг бөгөөд CMM болон эд анги боловсруулж байгаа машин хооронд хамгийн бага зайтай үйлдвэрлэлийн үүрний нэг хэсэг болгон хяналт шалгалт хийхэд хялбар болгодог.Энэ нь хэмжилтийг эрт, илүү олон удаа хийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь алдааг хурдан илрүүлэхэд хэмнэлт гаргахад хүргэдэг.
• Зөөврийн: Зөөврийн CMM-ийг хөдөлгөхөд хялбар.Тэдгээрийг дэлгүүрийн шалан дээр ашиглах эсвэл үйлдвэрлэлийн байгууламжаас алслагдсан газар руу авч, талбай дахь эд ангиудыг хэмжих боломжтой.

CMM машинууд (CMM Accuracy) хэр нарийвчлалтай вэ?

Координат хэмжих машинуудын нарийвчлал өөр өөр байдаг.Ерөнхийдөө тэд микрометрийн нарийвчлал эсвэл илүү сайн байхыг зорьдог.Гэхдээ энэ тийм ч амар биш.Нэг зүйл бол алдаа нь хэмжээний функц байж болох тул CMM-ийн хэмжилтийн алдааг хэмжилтийн уртыг хувьсагч болгон багтаасан богино томъёогоор тодорхойлж болно.

Жишээлбэл, Hexagon's Global Classic CMM нь боломжийн үнэтэй бүх төрлийн CMM-ийн жагсаалтад багтсан бөгөөд түүний нарийвчлалыг дараах байдлаар тодорхойлдог.

1.0 + L/300um

Эдгээр хэмжилтүүд нь микроноор, L нь мм-ээр тодорхойлогддог.Тиймээс бид 10 мм-ийн уртыг хэмжихийг оролдож байна гэж бодъё.Томъёо нь 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 эсвэл 1.03 микрон байх болно.

Микрон нь мм-ийн мянганы нэг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 0.00003937 инч юм.Тиймээс бидний 10мм уртыг хэмжихэд алдаа нь 0.00103 мм буюу 0.00004055 инч байна.Энэ нь аравны хагасын хагасаас бага - маш жижиг алдаа!

Нөгөөтэйгүүр, бидний хэмжих гэж оролдсоноос 10 дахин нарийвчлалтай байх ёстой.Энэ нь хэрэв бид энэ хэмжигдэхүүнийг зөвхөн 10x буюу 0.00005 инч гэж итгэж болно гэсэн үг юм.Маш бага алдаа хэвээр байна.

Дэлгүүрийн CMM хэмжилтийн хувьд бүх зүйл улам бүр бүрхэг болдог.Хэрэв НУМ нь температурын хяналттай хяналтын лабораторид байрладаг бол энэ нь маш их тусалдаг.Гэхдээ дэлгүүрийн давхарт температур маш их ялгаатай байж болно.CMM нь температурын өөрчлөлтийг нөхөх янз бүрийн арга байдаг боловч аль нь ч төгс биш юм.

CMM үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн температурын зурвасын нарийвчлалыг тодорхойлдог бөгөөд CMM нарийвчлалын ISO 10360-2 стандартын дагуу ердийн зурвас нь 64-72F (18-22C) байдаг.Зуны улиралд танай дэлгүүрийн шал 86F биш л бол энэ нь гайхалтай.Тэгвэл танд алдааны сайн үзүүлэлт байхгүй байна.

Зарим үйлдвэрлэгчид өөр өөр нарийвчлалтай шат эсвэл температурын зурвасыг танд өгөх болно.Гэхдээ хэрэв та өдрийн өөр цаг эсвэл долоо хоногийн өөр өдрүүдэд ижил төрлийн эд ангиудыг нэгээс олон мужид байгаа бол яах вэ?

Хүн хамгийн муу тохиолдлуудыг бий болгох тодорхой бус төсөв бий болгож эхэлдэг.Хэрэв эдгээр хамгийн муу тохиолдлууд нь таны эд ангиудыг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй хүлцэлд хүргэж байвал процессын цаашдын өөрчлөлтийг хийх шаардлагатай:

• Та CMM-ийн хэрэглээг температур илүү таатай мужид унах үед өдрийн тодорхой цагт хязгаарлаж болно.
• Та өдрийн тодорхой цагт зөвхөн хүлцэл багатай эд анги эсвэл функцийг машинд ашиглахаар сонгож болно.
• Илүү сайн CMM нь таны температурын мужид илүү сайн үзүүлэлттэй байж болно.Тэд илүү үнэтэй байж болох ч үнэ цэнэтэй байж болох юм.

Мэдээжийн хэрэг эдгээр арга хэмжээ нь таны ажлын хуваарийг зөв төлөвлөх чадварт сөргөөр нөлөөлнө.Гэнэт та дэлгүүрийн давхарт цаг уурын хяналтыг сайжруулах нь үнэ цэнэтэй хөрөнгө оруулалт болно гэж бодож байна.

Хэмжилтийн энэ бүх зүйл хэрхэн нэлээн бухимдаж байгааг та харж болно.

Хамтдаа ордог өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг бол НУМ-аар хэрхэн шалгах хүлцлийг зааж өгөх явдал юм.Алтан стандарт нь Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T) юм.Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл GD&T-ийн танилцуулга сургалтыг үзээрэй.

CMM програм хангамж

CMM нь янз бүрийн төрлийн программ хангамжийг ажиллуулдаг.Стандартыг DMIS гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь Хэмжээст Хэмжилтийн Интерфэйсийн Стандарт гэсэн үг юм.Энэ нь CMM үйлдвэрлэгч бүрийн програм хангамжийн үндсэн интерфейс биш ч ихэнх нь үүнийг дэмждэг.

DMIS дэмждэггүй хэмжилтийн даалгавруудыг нэмэхийн тулд үйлдвэрлэгчид өөрсдийн өвөрмөц амтыг бий болгосон.

DMIS

Дээр дурдсанчлан DMIS нь стандарт боловч CNC-ийн g-кодтой адил олон аялгуу байдаг, үүнд:

• PC-DMIS: Hexagon хувилбар
• OpenDMIS
• TouchDMIS: Perceptron

MCOSMOS

MCOSTMOS бол Nikon-ын CMM програм хангамж юм.

Калипсо

Calypso бол Zeiss компанийн CMM програм хангамж юм.

CMM болон CAD/CAM програм хангамж

CMM программ хангамж ба програмчлал нь CAD/CAM програм хангамжтай ямар холбоотой вэ?

Олон төрлийн CAD файлын форматууд байдаг тул таны CMM програм хангамж аль нь тохирохыг шалгана уу.Эцсийн нэгтгэлийг Model Based Definition (MBD) гэж нэрлэдэг.MBD-ийн тусламжтайгаар загвар нь өөрөө CMM-ийн хэмжээсийг задлахад ашиглаж болно.

MDB нь нэлээд тэргүүлэгч тул ихэнх тохиолдолд хараахан ашиглагдаагүй байна.

CMM датчик, бэхэлгээ, дагалдах хэрэгсэл

CMM датчик

Олон төрлийн хэрэглээг хөнгөвчлөхийн тулд янз бүрийн төрлийн датчикийн хэлбэрүүд байдаг.

CMM бэхэлгээ

Бэхэлгээ нь CNC машин шиг CMM дээр эд анги ачиж, буулгахад цаг хэмнэдэг.Та дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд автомат тавиур ачигчтай CMM-ийг авах боломжтой.

CMM машины үнэ

Шинэ координат хэмжих машинууд нь 20,000-30,000 долларын үнэтэй бөгөөд 1 сая доллараас дээш үнэтэй байдаг.

Машины цех дэх НУМ-тай холбоотой ажлын байр

CMM менежер

CMM программист

CMM оператор