Berita - Lengkap Mesin CMM dan Panduan Pengukuran

Apa itu mesin CMM?

Bayangkan mesin gaya CNC yang mampu melakukan pengukuran yang sangat tepat dengan cara yang sangat otomatis. Itulah yang dilakukan mesin CMM!

CMM adalah singkatan dari "Mesin Pengukur Koordinat". Mereka mungkin perangkat pengukur 3D terbaik dalam hal kombinasi fleksibilitas, akurasi, dan kecepatan keseluruhannya.

Aplikasi mesin pengukur koordinat

Mesin pengukur koordinat sangat berharga kapan saja pengukuran akurat perlu dilakukan. Dan semakin kompleks atau banyak pengukuran, semakin menguntungkan menggunakan CMM.

Biasanya CMM digunakan untuk inspeksi dan kontrol kualitas. Artinya, mereka digunakan untuk memverifikasi bagian memenuhi persyaratan dan spesifikasi perancang.

Mereka juga dapat digunakanInsinyur terbalikBagian yang ada dengan melakukan pengukuran fitur mereka yang akurat.

Siapa yang menemukan mesin CMM?

Mesin CMM pertama dikembangkan oleh Ferranti Company of Scotland pada tahun 1950 -an. Mereka dibutuhkan untuk pengukuran presisi bagian -bagian di industri kedirgantaraan dan pertahanan. Mesin pertama hanya memiliki 2 sumbu gerak. 3 mesin sumbu diperkenalkan pada 1960 -an oleh DEA of Italy. Kontrol komputer datang pada awal tahun 1970 -an, dan diperkenalkan oleh Sheffield of USA.

Jenis Mesin CMM

Ada lima jenis mesin pengukur koordinat:

JIGE TYPE CMM: Dalam desain ini, yang paling umum, kepala CMM naik di jembatan. Satu sisi jembatan naik di rel di tempat tidur, dan yang lain didukung di atas bantal udara atau metode lain di tempat tidur tanpa rel pemandu.
Cantilever CMM: Kantilever mendukung jembatan hanya di satu sisi.
Gantry CMM: Gantry menggunakan pagar panduan di kedua sisi, seperti router CNC. Ini biasanya CMM terbesar, sehingga mereka membutuhkan dukungan ekstra.
Lengan Horizontal CMM: Bayangkan kantilever, tetapi dengan seluruh jembatan bergerak ke atas dan ke bawah lengan tunggal daripada pada sumbu sendiri. Ini adalah CMM yang paling tidak akurat, tetapi mereka dapat mengukur komponen tipis adalah komponen seperti badan otomatis.
Jenis lengan portabel CMM: Mesin -mesin ini menggunakan lengan bersendi dan biasanya diposisikan secara manual. Daripada mengukur XYZ secara langsung, mereka menghitung koordinat dari posisi putar setiap sambungan dan panjang yang diketahui antara sambungan.

Masing -masing memiliki kelebihan dan kekurangan tergantung pada jenis pengukuran yang harus dilakukan. Jenis -jenis ini merujuk pada struktur mesin yang digunakan untuk memposisikannyamengujirelatif terhadap bagian yang diukur.

Berikut meja praktis untuk membantu memahami pro dan kontra:

Jenis CMM	Ketepatan	Fleksibilitas	Paling baik digunakan untuk mengukur
Menjembatani	Tinggi	Sedang	Komponen berukuran sedang yang membutuhkan akurasi tinggi
Penopang	Paling tinggi	Rendah	Komponen yang lebih kecil membutuhkan akurasi yang sangat tinggi
Lengan horizontal	Rendah	Tinggi	Komponen besar yang membutuhkan akurasi rendah
Gantry	Tinggi	Sedang	Komponen besar yang membutuhkan akurasi tinggi
Tipe lengan portabel	Terendah	Paling tinggi	Ketika portabilitas benar -benar kriteria terbesar.

Probe biasanya diposisikan dalam 3 dimensi -X, Y, dan Z. Namun, mesin yang lebih canggih juga dapat memungkinkan sudut probe diubah memungkinkan pengukuran di tempat -tempat probe tidak akan dapat dicapai. Tabel putar juga dapat digunakan untuk meningkatkan kemampuan pendekatan berbagai fitur.

CMM sering terbuat dari granit dan aluminium, dan mereka menggunakan bantalan udara

Probe adalah sensor yang menentukan di mana permukaan bagian adalah ketika pengukuran dilakukan.

Jenis probe meliputi:

Mekanis
Optik
Laser
Cahaya putih

Mesin pengukuran koordinat digunakan dalam sekitar tiga cara umum:

Departemen Kontrol Kualitas: Ini biasanya disimpan di kamar bersih yang dikendalikan iklim untuk memaksimalkan ketepatan mereka.
Lantai toko: Di sini CMM berada di antara mesin CNC untuk memudahkan melakukan inspeksi sebagai bagian dari sel manufaktur dengan perjalanan minimum antara CMM dan mesin tempat bagian sedang dikerjakan. Hal ini memungkinkan pengukuran dilakukan lebih awal dan berpotensi lebih sering yang mengarah pada penghematan karena kesalahan diidentifikasi lebih cepat.
Portabel: CMM portabel mudah dipindahkan. Mereka dapat digunakan di lantai toko atau bahkan membawa ke lokasi yang jauh dari fasilitas manufaktur untuk mengukur suku cadang di lapangan.

Seberapa akurat mesin CMM (akurasi CMM)?

Keakuratan mesin pengukuran koordinat bervariasi. Secara umum, mereka bertujuan untuk presisi mikrometer atau lebih baik. Tapi itu tidak semudah itu. Untuk satu hal, ada kesalahan dapat menjadi fungsi ukuran, sehingga kesalahan pengukuran CMM dapat ditentukan sebagai rumus pendek yang mencakup panjang pengukuran sebagai variabel.

Misalnya, CMM klasik global Hexagon terdaftar sebagai CMM serba guna yang terjangkau, dan menentukan keakuratannya sebagai:

1.0 + L/300um

Pengukuran tersebut dalam mikron dan L ditentukan dalam mm. Jadi katakanlah kami mencoba mengukur panjang fitur 10mm. Formulanya akan menjadi 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 atau 1.03 mikron.

Mikron adalah seperseribu mm, yaitu sekitar 0,00003937 inci. Jadi kesalahan saat mengukur panjang 10mm kami adalah 0,00103 mm atau 0,00004055 inci. Itu kurang dari setengah setengah kesepuluh -besar kesalahan kecil!

Di sisi lain, seseorang harus memiliki akurasi 10x apa yang kami coba ukur. Jadi itu berarti jika kita mungkin hanya mempercayai pengukuran ini hingga 10x nilai itu, atau 0,00005 inci. Masih kesalahan yang cukup kecil.

Segalanya menjadi lebih suram untuk pengukuran CMM lantai toko. Jika CMM ditempatkan di lab inspeksi yang dikendalikan suhu, itu sangat membantu. Tetapi di lantai toko, suhu dapat bervariasi cukup banyak. Ada berbagai cara CMM dapat mengkompensasi variasi suhu, tetapi tidak ada yang sempurna.

Pembuat CMM sering menentukan akurasi untuk pita suhu, dan menurut standar ISO 10360-2 untuk akurasi CMM, pita khas adalah 64-72F (18-22C). Itu bagus kecuali lantai toko Anda 86F di musim panas. Maka Anda tidak memiliki spesifikasi yang baik untuk kesalahan.

Beberapa produsen akan memberi Anda satu set tangga atau pita suhu dengan spesifikasi akurasi yang berbeda. Tetapi apa yang terjadi jika Anda berada di lebih dari satu rentang untuk menjalankan bagian yang sama pada waktu yang berbeda dalam sehari atau hari yang berbeda dalam seminggu?

Seseorang mulai harus membuat anggaran ketidakpastian yang memungkinkan kasus terburuk. Jika kasus -kasus terburuk tersebut menghasilkan toleransi yang tidak dapat diterima untuk bagian Anda, perubahan proses lebih lanjut diperlukan:

Anda dapat membatasi penggunaan CMM hingga waktu tertentu ketika suhu jatuh dalam rentang yang lebih menguntungkan.
Anda dapat memilih untuk hanya mesin yang lebih rendah dari bagian atau fitur toleransi pada waktu tertentu.
CMM yang lebih baik mungkin memiliki spesifikasi yang lebih baik untuk rentang suhu Anda. Mereka mungkin layak meskipun mereka bisa jauh lebih mahal.

Tentu saja langkah -langkah ini akan mendatangkan malapetaka pada kemampuan Anda untuk menjadwalkan pekerjaan Anda secara akurat. Tiba -tiba Anda berpikir bahwa kontrol iklim yang lebih baik di lantai toko mungkin merupakan investasi yang berharga.

Anda dapat melihat bagaimana seluruh pengukuran ini menjadi sangat cerewet.

Bahan lain yang berjalan seiring adalah bagaimana toleransi untuk diperiksa oleh CMM ditentukan. Standar emas adalah dimensi dan toleransi geometris (GD&T). Lihat kursus pengantar kami tentang GD&T untuk mempelajari lebih lanjut.

Perangkat lunak CMM

CMM menjalankan berbagai jenis perangkat lunak. Standar ini disebut DMIS, yang merupakan singkatan dari Standar Antarmuka Pengukuran Dimensi. Meskipun ini bukan antarmuka perangkat lunak utama untuk setiap produsen CMM, kebanyakan dari mereka setidaknya mendukungnya.

Produsen telah menciptakan rasa unik mereka sendiri untuk menambahkan tugas pengukuran yang tidak didukung oleh DMIS.

DMIS

Seperti yang disebutkan DMIS, adalah standar, tetapi seperti G-code CNC, ada banyak dialek termasuk:

PC-DMIS: Versi Hexagon
OPENDMIS
Touchdmis: Perceptron

McOsmos

McOstmos adalah perangkat lunak CMM Nikon.

Kalipso

Calypso adalah perangkat lunak CMM dari Zeiss.

Perangkat lunak CMM dan CAD/CAM

Bagaimana perangkat lunak dan pemrograman CMM berhubungan dengan perangkat lunak CAD/CAM?

Ada banyak format file CAD yang berbeda, jadi periksa mana yang kompatibel dengan perangkat lunak CMM Anda. Integrasi tertinggi disebut Model Based Definition (MBD). Dengan MBD, model itu sendiri dapat digunakan untuk mengekstraksi dimensi untuk CMM.

MDB cukup terdepan, jadi belum digunakan pada sebagian besar kasus.

Probe, perlengkapan, dan aksesori CMM

Probe CMM

Berbagai jenis dan bentuk probe tersedia untuk memfasilitasi banyak aplikasi yang berbeda.

Perlengkapan CMM

Perlengkapan semuanya menghemat waktu saat memuat dan membongkar bagian pada CMM, seperti pada mesin CNC. Anda bahkan bisa mendapatkan CMM yang memiliki loader palet otomatis untuk memaksimalkan throughput.