Nieuws - Complete CMM -machine en meetgids

Wat is een CMM -machine?

Stel je een machine in CNC-stijl voor die op een zeer geautomatiseerde manier extreem precieze metingen kan uitvoeren. Dat is wat CMM -machines doen!

CMM staat voor "Coördinaat meetmachine". Ze zijn misschien de ultieme 3D -meetapparaten in termen van hun combinatie van algehele flexibiliteit, nauwkeurigheid en snelheid.

Toepassingen van coördinatenmeetmachines

Coördinatenmeetmachines zijn waardevol wanneer er nauwkeurige metingen moeten worden uitgevoerd. En hoe complexer of talrijker de metingen, hoe voordeliger het is om een CMM te gebruiken.

Meestal worden CMM's gebruikt voor inspectie en kwaliteitscontrole. Dat wil zeggen, ze worden gebruikt om te controleren of het deel voldoet aan de vereisten en specificaties van de ontwerper.

Ze kunnen ook worden gewendreverse engineerBestaande onderdelen door nauwkeurige metingen van hun functies te doen.

Wie heeft CMM -machines uitgevonden?

De eerste CMM -machines werden ontwikkeld door Ferranti Company van Schotland in de jaren 1950. Ze waren nodig voor precisiemeting van onderdelen in de ruimtevaart- en defensie -industrie. De allereerste machines hadden slechts 2 bewegingsassen. 3 Axis -machines werden in de jaren zestig geïntroduceerd door DEA van Italië. Computerbeheersing kwam in de vroege jaren 1970 en werd geïntroduceerd door Sheffield van de VS.

Soorten CMM -machines

Er zijn vijf soorten coördinatenmeetmachine:

Brugtype CMM: In dit ontwerp rijdt de meest voorkomende CMM -kop op een brug. De ene kant van de brug rijdt op een rail op het bed en de andere wordt ondersteund op een luchtkussen of een andere methode op het bed zonder een geleidrail.
Cantilever CMM: The Cantilever ondersteunt de brug aan slechts één kant.
GANTRY CMM: The Gantry gebruikt een geleidrail aan beide zijden, zoals een CNC -router. Dit zijn meestal de grootste CMM's, dus ze hebben de extra ondersteuning nodig.
Horizontale arm CMM: Stel een cantilever voor, maar met de hele brug die op en neer beweegt de enkele arm in plaats van op zijn eigen as. Dit zijn de minst nauwkeurige CMM's, maar ze kunnen meten dat grote dunne componenten zoals auto -lichamen waren.
Portable armtype CMM: deze machines gebruiken gewrichtsarmen en worden meestal handmatig gepositioneerd. In plaats van XYZ direct te meten, berekenen ze coördinaten uit de roterende positie van elk gewricht en de bekende lengte tussen gewrichten.

Elk heeft voor- en nadelen, afhankelijk van de soorten metingen die moeten worden uitgevoerd. Deze typen verwijzen naar de structuur van de machine die wordt gebruikt om de te positionerendoorvragenten opzichte van het onderdeel dat wordt gemeten.

Hier is een handige tafel om de voor- en nadelen te begrijpen:

CMM -type	Nauwkeurigheid	Flexibiliteit	Het beste gebruikt voor het meten
Brug	Hoog	Medium	Middelgrote componenten die een hoge nauwkeurigheid vereisen
Cantilever	Hoogst	Laag	Kleinere componenten die een zeer hoge nauwkeurigheid vereisen
Horizontale arm	Laag	Hoog	Grote componenten die een lage nauwkeurigheid vereisen
Portaal	Hoog	Medium	Grote componenten die een hoge nauwkeurigheid vereisen
Draagbaar armtype	Laagst	Hoogst	Wanneer draagbaarheid absoluut de grootste criteria is.

Sondes worden normaal gesproken geplaatst in 3 dimensies - X, Y en Z. Meer geavanceerde machines kunnen echter ook toestaan dat de sonde -hoek wordt gewijzigd, waardoor de metingen op plaatsen kunnen worden gewijzigd die de sonde anders niet zou kunnen bereiken. Rotaire tabellen kunnen ook worden gebruikt om de benaderbaarheid van verschillende functies te verbeteren.

CMM's zijn vaak gemaakt van graniet en aluminium, en ze gebruiken luchtlagers

De sonde is de sensor die bepaalt waar het oppervlak van het onderdeel is wanneer een meting wordt gedaan.

Sonde -typen zijn onder meer:

Mechanisch
Optisch
Laser
Wit licht

Coördinaatmeetmachines worden op ongeveer drie algemene manieren gebruikt:

Kwaliteitscontrole afdelingen: hier is dat ze meestal in de klimaatgecontroleerde schone kamers worden bewaard om hun precisie te maximaliseren.
Winkelvloer: hier zijn CMM's onder de CNC -machines om het gemakkelijk te maken om inspecties uit te voeren als onderdeel van een productiecel met minimale reizen tussen de CMM en de machine waar onderdelen worden bewerkt. Hierdoor kunnen metingen eerder en mogelijk vaker worden gedaan, wat leidt tot besparingen omdat fouten eerder worden geïdentificeerd.
Portable: draagbare CMM's zijn gemakkelijk te verplaatsen. Ze kunnen worden gebruikt op een werkvloer of zelfs naar een site op afstand van de productiefaciliteit gaan om onderdelen in het veld te meten.

Hoe nauwkeurig zijn CMM -machines (CMM -nauwkeurigheid)?

De nauwkeurigheid van coördinaatmeetmachines varieert. Over het algemeen streven ze naar micrometer precisie of beter. Maar het is niet zo eenvoudig. Ten eerste kan de fout een functie van grootte zijn, dus de meetfout van een CMM kan worden opgegeven als een korte formule die de lengte van de meting als variabele omvat.

De wereldwijde klassieke CMM van Hexagon wordt bijvoorbeeld vermeld als een betaalbare CMM voor alle doeleinden en specificeert de nauwkeurigheid ervan als:

1.0 + L/300UM

Die metingen zijn in micron en L is gespecificeerd in mm. Dus laten we zeggen dat we proberen de lengte van een 10 mm -functie te meten. De formule zou 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 of 1.03 micron zijn.

Een micron is een duizendste van een mm, die ongeveer 0,00003937 inch is. Dus de fout bij het meten van onze lengte van 10 mm is 0,00103 mm of 0,00004055 inch. Dat is minder dan een halve tiende tiende kleine kleine fout!

Aan de andere kant moet men nauwkeurigheid hebben 10x wat we proberen te meten. Dus dat betekent dat als we deze meting alleen kunnen vertrouwen op 10x die waarde, of 0,00005 inch. Nog steeds een vrij kleine fout.

Dingen worden nog turkier voor CMM -metingen van de werkvloer. Als de CMM is ondergebracht in een temperatuurgecontroleerd inspectielab, helpt deze veel. Maar op de werkvloer kunnen de temperaturen behoorlijk variëren. Er zijn verschillende manieren waarop een CMM kan compenseren voor temperatuurvariatie, maar geen enkele is perfect.

CMM-makers specificeren vaak de nauwkeurigheid voor een temperatuurband, en volgens de ISO 10360-2 standaard voor CMM-nauwkeurigheid is een typische band 64-72F (18-22C). Dat is geweldig, tenzij je werkvloer in de zomer 86F is. Dan heb je geen goede specificatie voor de fout.

Sommige fabrikanten geven u een set trappenhuizen of temperatuurbanden met verschillende specificaties van nauwkeurigheid. Maar wat gebeurt er als je in meer dan één bereik bent voor dezelfde reeks onderdelen op verschillende tijdstippen van de dag of verschillende dagen van de week?

Men begint een onzekerheidsbudget te creëren dat de slechtste gevallen mogelijk maakt. Als die ergste gevallen resulteren in onaanvaardbare toleranties voor uw onderdelen, zijn verdere proceswijzigingen nodig:

U kunt CMM -gebruik beperken tot bepaalde tijden van de dag wanneer temps in gunstiger bereiken vallen.
U kunt ervoor kiezen om alleen onderdelen of functies van de lagere tolerantie op bepaalde tijden van de dag te bewerken.
Betere CMM's hebben misschien betere specificaties voor uw temperatuurbereiken. Ze zijn het misschien waard, ook al kunnen ze veel duurder zijn.

Natuurlijk zullen deze maatregelen de schade toebrengen aan uw vermogen om uw banen nauwkeurig te plannen. Plots denk je dat een betere klimaatregeling op de werkvloer misschien een waardevolle investering is.

Je kunt zien hoe dit hele meet ding behoorlijk verdomd kieskeurig wordt.

Het andere ingrediënt dat hand in hand gaat, is hoe toleranties om te worden gecontroleerd door CMM is opgegeven. De gouden standaard is geometrische dimensionering en tolerancering (GD&T). Bekijk onze inleidende cursus over GD&T voor meer informatie.

CMM -software

CMM's draaien verschillende soorten software. De standaard wordt DMI's genoemd, die staat voor dimensionale meetinterface -standaard. Hoewel het niet de belangrijkste software -interface is voor elke CMM -fabrikant, ondersteunen de meeste ervan het op zijn minst.

Fabrikanten hebben hun eigen unieke smaken gemaakt om meettaken toe te voegen die niet door DMIS worden ondersteund.

DMI's

Zoals vermeld DMI's, is de standaard, maar net als de G-code van CNC, zijn er veel dialecten, waaronder:

PC-DMIS: Hexagon's versie
Opendmis
Touchdmis: perceptron

Mcosmos

Mcostmos is de CMM -software van Nikon.

Calypso

Calypso is CMM -software van Zeiss.

CMM- en CAD/CAM -software

Hoe verhouden CMM -software en programmering zich tot CAD/CAM -software?

Er zijn veel verschillende CAD -bestandsindelingen, dus controleer met welke uw CMM -software compatibel is. De ultieme integratie wordt modelgebaseerde definitie (MBD) genoemd. Met MBD kan het model zelf worden gebruikt om afmetingen voor de CMM te extraheren.

MDB is vrij voorsprong, dus het wordt nog niet gebruikt in de meeste gevallen.

CMM -sondes, armaturen en accessoires

CMM -sondes

Er zijn verschillende sondetypes en vormen beschikbaar om veel verschillende toepassingen te vergemakkelijken.

CMM -armaturen

Affices sparen allemaal tijd bij het laden en lossen van onderdelen op een CMM, net als op een CNC -machine. U kunt zelfs CMM's krijgen met automatische palletladers om de doorvoer te maximaliseren.