Бүрэн CMM машин болон хэмжилтийн гарын авлага

CMM машин гэж юу вэ?

Өндөр нарийвчлалтай хэмжилтийг өндөр автоматжуулсан аргаар хийх чадвартай CNC маягийн машиныг төсөөлөөд үз дээ. CMM Machines үүнийг л хийдэг!

CMM нь "Координат хэмжих машин" гэсэн утгатай товчлол юм. Эдгээр нь нийт уян хатан байдал, нарийвчлал, хурдны хослолын хувьд хамгийн шилдэг 3 хэмжээст хэмжих төхөөрөмжүүд байж магадгүй юм.

Координат хэмжих машинуудын хэрэглээ

Координат хэмжих машинууд нь нарийвчлалтай хэмжилт хийх шаардлагатай үед үнэ цэнэтэй байдаг. Хэмжилтүүд нь илүү төвөгтэй эсвэл олон байх тусам CMM ашиглах нь илүү давуу талтай байдаг.

Ерөнхийдөө CMM-ийг үзлэг болон чанарын хяналтад ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл, эд анги нь дизайнерын шаардлага, техникийн үзүүлэлтүүдийг хангаж байгаа эсэхийг баталгаажуулахад ашигладаг.

Тэдгээрийг мөн ашиглаж болноурвуу инженерчлэлодоо байгаа эд ангиудын онцлог шинж чанаруудын нарийвчлалтай хэмжилтийг хийснээр.

CMM машинуудыг хэн зохион бүтээсэн бэ?

Анхны CMM машинуудыг 1950-иад онд Шотландын Ферранти компани боловсруулсан. Эдгээр нь сансар судлал болон батлан ​​​​хамгаалах салбарын эд ангиудыг нарийн хэмжихэд шаардлагатай байв. Хамгийн анхны машинууд нь зөвхөн 2 тэнхлэгтэй хөдөлгөөнтэй байв. 3 тэнхлэгтэй машинуудыг 1960-аад онд Италийн DEA нэвтрүүлсэн. Компьютерийн удирдлага 1970-аад оны эхээр гарч ирсэн бөгөөд АНУ-ын Шеффилд компани нэвтрүүлсэн.

CMM машинуудын төрлүүд

Координат хэмжих машины таван төрөл байдаг:

• Гүүрний төрөл CMM: Энэхүү загварт хамгийн түгээмэл нь CMM толгой нь гүүрэн дээр суурилдаг. Гүүрний нэг тал нь орон дээрх төмөр зам дээр суурилдаг бол нөгөө тал нь чиглүүлэгч төмөр замгүй орон дээрх агаарын дэр эсвэл бусад аргаар тулгуурладаг.
• Консол CMM: Консол нь гүүрийг зөвхөн нэг талаас нь түшдэг.
• Гантри CMM: Гантри нь CNC чиглүүлэгч шиг хоёр талдаа чиглүүлэгч хашлага ашигладаг. Эдгээр нь ихэвчлэн хамгийн том CMM байдаг тул нэмэлт тулгуур шаардлагатай.
• Хэвтээ гарны CMM: Гүүр бүхэлдээ өөрийн тэнхлэг дээрээ биш харин ганц гараараа дээш доош хөдөлж буй консолыг төсөөлөөд үз дээ. Эдгээр нь хамгийн бага нарийвчлалтай CMM боловч тэдгээр нь автомашины кузов гэх мэт том, нимгэн эд ангиудыг хэмжиж чаддаг.
• Зөөврийн гар хэлбэрийн CMM: Эдгээр машинууд нь холбогч гар ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн гараар байрлуулдаг. XYZ-г шууд хэмжихийн оронд тэд холбогч бүрийн эргэлтийн байрлал болон холбогч хоорондын мэдэгдэж буй уртаас координатыг тооцоолдог.

Хэмжилтийн төрлөөс хамааран тус бүр давуу болон сул талуудтай. Эдгээр төрлүүд нь машины байрлалыг тодорхойлоход ашигладаг бүтцийг хэлнэ.датчикхэмжиж буй хэсэгтэй харьцуулахад.

Давуу болон сул талуудыг ойлгоход туслах хүснэгт энд байна:

Зондыг ихэвчлэн X, Y, Z гэсэн 3 хэмжээсээр байрлуулдаг. Гэсэн хэдий ч илүү боловсронгуй машинууд нь зондуудын өнцгийг өөрчлөх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр зонд өөрөөр хүрч чадахгүй газруудад хэмжилт хийх боломжтой болдог. Эргэлдэгч ширээг янз бүрийн шинж чанаруудын ойртох чадварыг сайжруулахад ашиглаж болно.

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

Хэмжилт хийх үед эд ангийн гадаргуу хаана байгааг тодорхойлдог мэдрэгч нь датчик юм.

Зондын төрлүүд нь:

• Механик
• Оптик
• Лазер
• Цагаан гэрэл

Координатын хэмжилтийн машинуудыг ойролцоогоор гурван ерөнхий аргаар ашигладаг:

• Чанарын хяналтын хэлтэс: Нарийвчлалыг нь дээд зэргээр нэмэгдүүлэхийн тулд тэдгээрийг ихэвчлэн цаг уурын хяналттай цэвэр өрөөнд хадгалдаг.
• Цех: CMM болон эд ангиудыг боловсруулж буй машины хоорондох хамгийн бага аяллаар үйлдвэрлэлийн нэгжийн нэг хэсэг болгон үзлэг шалгалт хийхэд хялбар болгохын тулд CNC машинуудын дунд CMM-үүд байдаг. Энэ нь хэмжилтийг эрт, илүү олон удаа хийх боломжийг олгодог бөгөөд алдааг эрт илрүүлснээр хэмнэлт гаргахад хүргэдэг.
• Зөөврийн: Зөөврийн CMM-үүдийг зөөхөд хялбар байдаг. Тэдгээрийг цехийн талбай дээр ашиглах эсвэл үйлдвэрлэлийн байгууламжаас алслагдсан газарт аваачиж, талбайд эд ангиудыг хэмжих боломжтой.

CMM машинууд хэр нарийвчлалтай (CMM нарийвчлал) вэ?

Координатын хэмжилтийн машинуудын нарийвчлал харилцан адилгүй байдаг. Ерөнхийдөө тэд микрометрийн нарийвчлал эсвэл түүнээс дээш байхыг зорьдог. Гэхдээ энэ нь тийм ч амар биш. Нэг талаас, алдаа нь хэмжээний функц байж болох тул CMM-ийн хэмжилтийн алдааг хэмжилтийн уртыг хувьсагч болгон багтаасан богино томъёогоор тодорхойлж болно.

Жишээлбэл, Hexagon-ы Global Classic CMM нь боломжийн үнэтэй, бүх зориулалттай CMM гэж бүртгэгдсэн бөгөөд түүний нарийвчлалыг дараах байдлаар тодорхойлсон болно.

1.0 + л/300мкм

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

Микрон нь мм-ийн мянгатын нэг буюу ойролцоогоор 0.00003937 инч юм. Тиймээс бидний 10 мм уртыг хэмжихэд гарсан алдаа нь 0.00103 мм буюу 0.00004055 инч байна. Энэ нь аравны нэгээс хагасаас бага буюу маш бага алдаа юм!

Нөгөөтэйгүүр, хүн хэмжихийг оролдож байгаагаас 10 дахин нарийвчлалтай байх ёстой. Тэгэхээр энэ хэмжилтийг зөвхөн 10 дахин буюу 0.00005 инч гэж итгэж болно гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч нэлээд бага алдаа юм.

Цехийн CMM хэмжилтийн хувьд байдал бүр ч бүрхэг болдог. Хэрэв CMM нь температурын хяналттай хяналтын лабораторид байрладаг бол энэ нь маш их тустай. Гэхдээ цехийн талбайд температур маш их хэлбэлзэж болно. CMM нь температурын хэлбэлзлийг нөхөх янз бүрийн арга байдаг ч аль нь ч төгс биш.

CMM үйлдвэрлэгчид температурын зурвасын нарийвчлалыг ихэвчлэн тодорхойлдог бөгөөд CMM нарийвчлалын ISO 10360-2 стандартын дагуу ердийн зурвас нь 64-72F (18-22C) байдаг. Хэрэв танай цехийн талбай зуны улиралд 86F биш бол энэ нь маш сайн хэрэг. Тэгвэл танд алдааны сайн үзүүлэлт байхгүй.

Зарим үйлдвэрлэгчид танд өөр өөр нарийвчлалын үзүүлэлттэй шатны шат эсвэл температурын зурвасын багцыг өгөх болно. Гэхдээ хэрэв та өдрийн өөр өөр цаг үед эсвэл долоо хоногийн өөр өөр өдрүүдэд ижил төрлийн эд ангиудын нэгээс олон хүрээнд байвал яах вэ?

Хамгийн муу тохиолдлуудыг харгалзан тодорхойгүй байдлын төсөв гаргах шаардлагатай болж эхэлдэг. Хэрэв эдгээр хамгийн муу тохиолдлууд нь таны эд ангиудад хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй хүлцэл учруулбал цаашид үйл явцын өөрчлөлт хийх шаардлагатай болно:

• Та CMM-ийн хэрэглээг температур илүү таатай хязгаарт буурсан өдрийн тодорхой цагаар хязгаарлаж болно.
• Та зөвхөн өдрийн тодорхой цагт бага хүлцэлтэй эд анги эсвэл онцлогуудыг боловсруулахыг сонгож болно.
• Илүү сайн CMM-үүд нь таны температурын хязгаарт илүү сайн үзүүлэлттэй байж магадгүй юм. Тэд хамаагүй илүү үнэтэй байж болох ч үнэ цэнэтэй байж магадгүй юм.

Мэдээж эдгээр арга хэмжээ нь таны ажлыг зөв хуваарилах чадварыг сүйтгэх болно. Гэнэт та цехийн талбайд илүү сайн цаг уурын хяналт хийх нь үнэ цэнэтэй хөрөнгө оруулалт байж магадгүй гэж бодож эхэлнэ.

Энэ хэмжилтийн бүх зүйл хэрхэн нэлээд төвөгтэй болж байгааг та харж болно.

Өөр нэг салшгүй зүйл бол CMM-ээр шалгах хүлцлийг хэрхэн тодорхойлдог вэ гэдэг юм. Алтан стандарт бол Геометрийн хэмжээс ба хүлцэл (GD&T) юм. Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл GD&T-ийн танилцуулга сургалтыг үзнэ үү.

CMM програм хангамж

CMM нь янз бүрийн төрлийн програм хангамжийг ажиллуулдаг. Стандартыг DMIS гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь Хэмжээст Хэмжилтийн Интерфэйсийн Стандарт гэсэн үгийн товчлол юм. Энэ нь CMM үйлдвэрлэгч бүрийн гол програм хангамжийн интерфэйс биш боловч ихэнх нь үүнийг дэмждэг.

Үйлдвэрлэгчид DMIS-ээр дэмжигдээгүй хэмжилтийн ажлуудыг нэмэхийн тулд өөрсдийн өвөрмөц амтыг бий болгосон.

DMIS

Дээр дурдсанчлан DMIS нь стандарт боловч CNC-ийн g-кодын нэгэн адил олон аялга байдаг, үүнд:

• PC-DMIS: Зургаан өнцөгтийн хувилбар
• OpenDMIS
• TouchDMIS: Перцептрон

МКОСМОС

MCOSTMOS бол Nikon-ы CMM програм хангамж юм.

Калипсо

Calypso бол Zeiss компанийн CMM програм хангамж юм.

CMM болон CAD/CAM програм хангамж

CMM програм хангамж болон програмчлал нь CAD/CAM програм хангамжтай хэрхэн холбогддог вэ?

CAD файлын олон янзын формат байдаг тул таны CMM програм хангамж аль форматтай нийцэж байгааг шалгана уу. Эцсийн интеграцийг Загварт суурилсан тодорхойлолт (MBD) гэж нэрлэдэг. MBD-тэй бол загварыг өөрөө CMM-ийн хэмжээсийг гаргаж авахад ашиглаж болно.

MDB нь нэлээд тэргүүлэгч тул ихэнх тохиолдолд ашиглагдаагүй байна.

CMM датчик, бэхэлгээ болон дагалдах хэрэгсэл

CMM зондууд

Олон төрлийн хэрэглээг хөнгөвчлөхийн тулд янз бүрийн төрлийн датчик, хэлбэрүүд байдаг.

CMM-ийн тоглолтын хуваарь

CNC машинтай адил CMM дээр эд анги ачиж буулгах үед бэхэлгээ нь цаг хэмнэдэг. Та бүр бүтээмжийг хамгийн их байлгахын тулд автомат тавиур ачигчтай CMM-үүдийг ч авч болно.

CMM машины үнэ

Шинэ координатын хэмжих машинууд 20,000-30,000 долларын хооронд эхэлж, 1 сая гаруй доллар хүртэл үнэтэй байдаг.

Машины цех дэх CMM-тэй холбоотой ажлууд

CMM менежер

CMM программист

CMM оператор