Mastering fir CMM Präzisioun

Déi meescht vunCmm-Maschinnen (Koordinatenmessmaschinnen) gi gemaach vunGranitkomponenten.

Eng Koordinatenmiessmaschinn (CMM) ass e flexibles Miessgerät an huet eng Rei vu Rollen am Produktiounsëmfeld entwéckelt, dorënner d'Benotzung am traditionelle Qualitéitslaboratoire, an déi méi rezent Roll fir d'Produktioun um Produktiounsbuedem a méi haarde Ëmfeld direkt z'ënnerstëtzen. Dat thermescht Verhale vu CMM-Encoderskalen gëtt eng wichteg Iwwerleeung tëscht hire Rollen an Uwendung.

An engem kierzlech publizéierten Artikel vu Renishaw gëtt d'Thema vun de Montagetechnike fir schwiewend an mastered Encoder-Skala diskutéiert.

Encoder-Skalaen sinn effektiv entweder thermesch onofhängeg vun hirem Montagesubstrat (schwiewend) oder thermesch ofhängeg vum Substrat (mastered). Eng schwiewend Skala dehnt sech aus a kontrakéiert sech no den thermesche Charakteristike vum Skalamaterial, während eng mastered Skala sech mat der selwechter Geschwindegkeet wéi dat ënnerläitend Substrat dehnt a kontrakéiert. D'Montagetechnike fir d'Montage vun der Miessskala bidden eng Villfalt vu Virdeeler fir déi verschidden Miessapplikatiounen: den Artikel vu Renishaw presentéiert de Fall, wou eng mastered Skala déi bevorzugt Léisung fir Labormaschinne kéint sinn.

CMMs gi benotzt fir dräidimensional Miessdaten op héichpräzis, befräste Komponenten, wéi Motorblöcke a Jetmotorblieder, als Deel vun engem Qualitéitskontrollprozess ze erfassen. Et gi véier Grondtypen vu Koordinatenmiessmaschinnen: Bréck, Cantilever, Gantry an horizontalen Aarm. Brécken-CMMs sinn am heefegsten. An engem CMM Bréckendesign ass eng Z-Achs-Quill op engem Schlitten montéiert, deen sech laanscht d'Bréck beweegt. D'Bréck gëtt laanscht zwou Féierungsweeër an der Y-Achsrichtung ugedriwwen. E Motor dréit eng Schëller vun der Bréck, während déi géigeniwwerlech Schëller traditionell net ugedriwwe gëtt: d'Bréckestruktur gëtt typescherweis op aerostatesche Lager geféiert / ënnerstëtzt. De Schlitten (X-Achs) an d'Quill (Z-Achs) kënnen vun engem Riemen-, Schrauf- oder Linearmotor ugedriwwe ginn. CMMs sinn entwéckelt fir net widderhuelbar Feeler ze minimiséieren, well dës schwéier am Controller ze kompenséieren sinn.

Héichleistungs-CMMs bestinn aus engem Granitbett mat héijer thermescher Mass an enger steifer Portal-/Bréckstruktur, mat enger gerénger Trägheetsfieder, un där e Sensor ugeschloss ass, fir d'Eegeschafte vum Werkstéck ze moossen. Déi generéiert Donnéeë gi benotzt fir sécherzestellen, datt d'Deeler virbestëmmte Toleranzen erfëllen. Héichpräzis Linearencoderen sinn op den separaten X-, Y- an Z-Achsen installéiert, déi bei gréissere Maschinnen e puer Meter laang kënne sinn.

Eng typesch CMM vum Granitbrécktyp, déi an engem klimatiséierte Raum mat enger Duerchschnëttstemperatur vun 20 ± 2 °C bedriwwe gëtt, wou d'Raumtemperatur dräimol all Stonn zykleiert, erlaabt et dem Granit mat héijer thermescher Mass eng konstant Duerchschnëttstemperatur vun 20 °C ze halen. E schwiewende linearen Edelstahl-Encoder, deen op all CMM-Achs installéiert ass, wier gréisstendeels onofhängeg vum Granitsubstrat a reagéiert séier op Ännerungen an der Lofttemperatur wéinst senger héijer thermescher Leetfäegkeet a gerénger thermescher Mass, déi däitlech méi niddreg ass wéi d'thermesch Mass vum Granitdësch. Dëst géif zu enger maximaler Expansioun oder Kontraktioun vun der Skala iwwer eng typesch 3m Achs vun ongeféier 60 µm féieren. Dës Expansioun kann e wesentleche Miessfehler produzéieren, deen duerch seng zäitlech variéierend Natur schwéier ze kompenséieren ass.

Eng Substrat-Mastered Scale ass an dësem Fall déi bevorzugt Wiel: eng Mastered Scale géif sech nëmme mam thermesche Expansiounskoeffizient (CTE) vum Granitsubstrat ausdehnen an dofir wéineg Ännerungen als Äntwert op kleng Schwankungen an der Lofttemperatur weisen. Laangfristeg Temperaturännerungen mussen nach ëmmer berécksiichtegt ginn an dës beaflossen d'Duerchschnëttstemperatur vun engem Substrat mat héijer thermescher Mass. D'Temperaturkompensatioun ass einfach, well de Controller nëmmen dat thermescht Verhalen vun der Maschinn kompenséiere muss, ouni och dat thermescht Verhalen vun der Encoderskala ze berücksichtegen.

Zesummegefaasst sinn Encodersystemer mat Substrat-Mastered-Skalen eng exzellent Léisung fir Präzisiouns-CMMs mat Substrate mat gerénger CTE / héijer thermescher Mass an aner Uwendungen, déi eng héich Metrologieleistung erfuerderen. Zu de Virdeeler vu Mastered-Skalen gehéieren d'Vereinfachung vun thermesche Kompensatiounsregime an d'Potenzial fir d'Reduktioun vun net widderhuelbare Miessfeeler, déi zum Beispill duerch Lofttemperaturvariatiounen an der lokaler Maschinnëmfeld verursaacht ginn.