Panduan Mesin dan Pengukuran CMM Lengkap

Apa itu Mesin CMM?

Bayangkan sebuah mesin bergaya CNC yang mampu melakukan pengukuran yang sangat presisi dengan cara yang sangat otomatis.Itulah yang dilakukan Mesin CMM!

CMM adalah singkatan dari “Mesin Pengukur Koordinat”.Mereka mungkin merupakan alat pengukur 3D terbaik dalam hal kombinasi fleksibilitas, akurasi, dan kecepatan secara keseluruhan.

Aplikasi Mesin Pengukur Koordinat

Mesin Pengukur Koordinat sangat berharga setiap kali pengukuran akurat perlu dilakukan.Dan semakin kompleks atau banyak pengukurannya, semakin menguntungkan penggunaan CMM.

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

Mereka mungkin juga sudah terbiasainsinyur terbalikbagian-bagian yang ada dengan melakukan pengukuran fitur-fiturnya secara akurat.

Siapa penemu Mesin CMM?

Mesin CMM pertama dikembangkan oleh Ferranti Company of Scotland pada tahun 1950-an.Mereka diperlukan untuk pengukuran presisi suku cadang di industri kedirgantaraan dan pertahanan.Mesin pertama hanya memiliki 2 sumbu gerak.Mesin 3 sumbu diperkenalkan pada tahun 1960-an oleh DEA ​​Italia.Pengendalian komputer muncul pada awal tahun 1970-an, dan diperkenalkan oleh Sheffield dari AS.

Jenis Mesin CMM

Ada lima jenis mesin pengukur koordinat:

• Tipe Jembatan CMM: Dalam desain ini, yang paling umum, kepala CMM berada di atas jembatan.Satu sisi jembatan bertumpu pada rel di atas landasan, dan sisi lainnya ditopang pada bantalan udara atau metode lain di atas landasan tanpa rel pemandu.
• Cantilever CMM: Cantilever menopang jembatan hanya pada satu sisi.
• Gantry CMM: Gantry menggunakan rel pemandu di kedua sisinya, seperti Router CNC.Ini biasanya merupakan CMM terbesar, sehingga memerlukan dukungan ekstra.
• CMM Lengan Horisontal: Bayangkan sebuah kantilever, tetapi seluruh jembatan bergerak ke atas dan ke bawah pada satu lengan, bukan pada porosnya sendiri.Ini adalah CMM yang paling tidak akurat, namun dapat mengukur komponen-komponen tipis yang besar seperti bodi mobil.
• Lengan Portabel Tipe CMM: 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 antar sambungan yang diketahui.

Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan tergantung pada jenis pengukuran yang akan dilakukan.Tipe ini mengacu pada struktur mesin yang digunakan untuk memposisikannyamengujirelatif terhadap bagian yang diukur.

Berikut tabel praktis untuk membantu memahami pro dan kontra:

Probe biasanya diposisikan dalam 3 dimensi – X, Y, dan Z. Namun, mesin yang lebih canggih juga dapat memungkinkan sudut probe diubah sehingga memungkinkan pengukuran di tempat yang tidak dapat dijangkau oleh probe.Meja putar juga dapat digunakan untuk meningkatkan kemampuan pendekatan berbagai fitur.

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

Probe adalah sensor yang menentukan letak permukaan suatu bagian saat pengukuran dilakukan.

Jenis pemeriksaan meliputi:

• Mekanis
• Optik
• Laser
• Cahaya putih

Mesin Pengukuran Koordinat digunakan dalam tiga cara umum:

• Departemen Pengendalian Mutu: Biasanya disimpan di ruangan bersih dengan pengatur suhu untuk memaksimalkan presisinya.
• 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 komponen sedang dikerjakan.Hal ini memungkinkan pengukuran dilakukan lebih awal dan berpotensi lebih sering sehingga menghasilkan penghematan karena kesalahan dapat diidentifikasi lebih cepat.
• Portabel: CMM portabel mudah untuk dipindahkan.Mereka dapat digunakan di Lantai Pabrik atau bahkan dibawa ke lokasi yang jauh dari fasilitas manufaktur untuk mengukur komponen di lapangan.

Seberapa Akurat Mesin CMM (Akurasi CMM)?

Keakuratan Mesin Pengukur Koordinat bervariasi.Umumnya, mereka bertujuan untuk presisi mikrometer atau lebih baik.Tapi itu tidak semudah itu.Salah satu alasannya, kesalahan dapat merupakan fungsi dari ukuran, sehingga kesalahan pengukuran CMM dapat ditentukan sebagai rumus singkat yang menyertakan panjang pengukuran sebagai variabel.

Misalnya, CMM Global Klasik Hexagon terdaftar sebagai CMM serba guna yang terjangkau, dan menetapkan keakuratannya sebagai:

1,0 + L/300um

Pengukuran tersebut dalam mikron dan L ditentukan dalam mm.Jadi katakanlah kita mencoba mengukur panjang fitur 10mm.Rumusnya adalah 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 atau 1,03 mikron.

Satu mikron adalah seperseribu mm, yaitu sekitar 0,00003937 inci.Jadi error saat mengukur panjang 10mm kita adalah 0,00103 mm atau 0,00004055 inci.Itu kurang dari setengah sepersepuluh – kesalahan yang cukup kecil!

Di sisi lain, seseorang harus memiliki akurasi 10x lipat dari apa yang ingin kita ukur.Artinya jika kita hanya mempercayai pengukuran ini hingga 10x nilainya, atau 0,00005 inci.Masih merupakan kesalahan yang cukup kecil.

Segalanya menjadi lebih suram untuk pengukuran CMM di lantai toko.Jika CMM ditempatkan di laboratorium inspeksi yang suhunya dikontrol, ini akan sangat membantu.Namun di Lantai Toko, suhu bisa sangat bervariasi.Ada berbagai cara CMM dapat mengkompensasi variasi suhu, namun tidak ada yang sempurna.

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

Beberapa produsen akan memberi Anda serangkaian tangga atau pita suhu dengan spesifikasi akurasi berbeda.Namun apa yang terjadi jika Anda berada di lebih dari satu rentang untuk rangkaian suku cadang yang sama pada waktu berbeda dalam sehari atau hari berbeda dalam seminggu?

Kita mulai harus membuat anggaran ketidakpastian yang memungkinkan terjadinya kasus-kasus terburuk.Jika kasus terburuk tersebut mengakibatkan toleransi yang tidak dapat diterima pada komponen Anda, diperlukan perubahan proses lebih lanjut:

• Anda dapat membatasi penggunaan CMM pada waktu-waktu tertentu ketika suhu berada dalam kisaran yang lebih menguntungkan.
• Anda dapat memilih untuk hanya mengerjakan komponen atau fitur dengan toleransi lebih rendah pada waktu tertentu dalam sehari.
• CMM yang lebih baik mungkin memiliki spesifikasi yang lebih baik untuk rentang suhu Anda.Mereka mungkin sepadan meskipun harganya bisa jauh lebih mahal.

Tentu saja langkah-langkah ini akan merusak kemampuan Anda untuk menjadwalkan pekerjaan Anda secara akurat.Tiba-tiba Anda berpikir bahwa pengendalian iklim yang lebih baik di Lantai Toko mungkin merupakan investasi yang berharga.

Anda dapat melihat bagaimana keseluruhan pengukuran ini menjadi sangat rumit.

Bahan lain yang berjalan seiring adalah bagaimana toleransi yang harus diperiksa oleh CMM ditentukan.Standar emasnya 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 tersebut disebut DMIS, yang merupakan singkatan dari Dimensional Measurement Interface Standard.Meskipun ini bukan antarmuka perangkat lunak utama untuk setiap produsen CMM, sebagian besar dari mereka setidaknya mendukungnya.

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

DMIS

Seperti disebutkan DMIS, adalah standarnya, tetapi seperti kode g CNC, ada banyak dialek termasuk:

• PC-DMIS: Versi Hexagon
• BukaDMIS
• SentuhDMIS: 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 periksalah format file mana yang kompatibel dengan Perangkat Lunak CMM Anda.Integrasi terakhir disebut Model Based Definition (MBD).Dengan MBD, model itu sendiri dapat digunakan untuk mengekstrak dimensi CMM.

MDB cukup terdepan, sehingga belum digunakan di sebagian besar kasus.

Probe, Perlengkapan, dan Aksesori CMM

Probe CMM

Berbagai jenis dan bentuk probe tersedia untuk memfasilitasi berbagai aplikasi.

Jadwal CMM

Semua perlengkapan menghemat waktu saat memuat dan membongkar komponen pada CMM, seperti pada Mesin CNC.Anda bahkan bisa mendapatkan CMM yang memiliki pemuat palet otomatis untuk memaksimalkan hasil.

Harga Mesin CMM

Mesin Pengukur Koordinat Baru mulai dari kisaran $20.000 hingga $30.000 dan naik hingga lebih dari $1 juta.

Pekerjaan Terkait CMM di Toko Mesin

Manajer CMM

Pemrogram CMM

Operator CMM