Menguasai Presisi CMM

Kebanyakanmesin cm (mengkoordinasikan mesin pengukur) dibuat olehkomponen granit.

Mesin Pengukur Koordinat (CMM) adalah alat pengukur yang fleksibel dan telah mengembangkan sejumlah peran dalam lingkungan manufaktur, termasuk penggunaan di laboratorium kualitas tradisional, dan peran terbaru yang secara langsung mendukung produksi di lantai produksi di lingkungan yang lebih keras.Perilaku termal skala encoder CMM menjadi pertimbangan penting antara peran dan penerapannya.

Dalam artikel yang diterbitkan baru-baru ini, oleh Renishaw, subjek teknik pemasangan skala encoder mengambang dan dikuasai dibahas.

Timbangan encoder secara efektif tidak bergantung secara termal pada media pemasangannya (mengambang) atau bergantung secara termal pada media (dikuasai).Skala mengambang mengembang dan berkontraksi sesuai dengan karakteristik termal bahan skala, sedangkan skala master mengembang dan berkontraksi dengan kecepatan yang sama dengan substrat di bawahnya.Teknik pemasangan timbangan menawarkan beragam manfaat untuk berbagai aplikasi pengukuran: artikel dari Renishaw menyajikan kasus di mana timbangan yang dikuasai mungkin merupakan solusi pilihan untuk mesin laboratorium.

CMM digunakan untuk menangkap data pengukuran tiga dimensi pada komponen mesin berpresisi tinggi, seperti blok mesin dan bilah mesin jet, sebagai bagian dari proses kendali mutu.Ada empat tipe dasar mesin pengukur koordinat: jembatan, kantilever, gantri, dan lengan horizontal.CMM tipe jembatan adalah yang paling umum.Pada desain jembatan CMM, pena bulu sumbu Z dipasang pada gerbong yang bergerak sepanjang jembatan.Jembatan ini digerakkan sepanjang dua jalur pemandu dalam arah sumbu Y.Sebuah motor menggerakkan salah satu bahu jembatan, sedangkan bahu lainnya secara tradisional tidak digerakkan: struktur jembatan biasanya dipandu/ditopang pada bantalan aerostatik.Kereta (sumbu X) dan pena bulu (sumbu Z) dapat digerakkan oleh sabuk, sekrup atau motor linier.CMM dirancang untuk meminimalkan kesalahan yang tidak dapat diulang karena kesalahan ini sulit dikompensasikan di pengontrol.

CMM berperforma tinggi terdiri dari lapisan granit bermassa termal tinggi dan struktur gantri/jembatan kaku, dengan pena inersia rendah yang dipasangi sensor untuk mengukur fitur benda kerja.Data yang dihasilkan digunakan untuk memastikan bahwa suku cadang memenuhi toleransi yang telah ditentukan.Encoder linier presisi tinggi dipasang pada sumbu X, Y, dan Z terpisah yang panjangnya bisa beberapa meter pada mesin yang lebih besar.

CMM tipe jembatan granit tipikal yang dioperasikan di ruangan ber-AC, dengan suhu rata-rata 20 ±2 °C, di mana siklus suhu ruangan tiga kali setiap jam, memungkinkan granit bermassa termal tinggi mempertahankan suhu rata-rata konstan sebesar 20 °C.Encoder baja tahan karat linier mengambang yang dipasang pada setiap sumbu CMM sebagian besar tidak bergantung pada substrat granit dan merespons dengan cepat terhadap perubahan suhu udara karena konduktivitas termal yang tinggi dan massa termal yang rendah, yang secara signifikan lebih rendah daripada massa termal meja granit. .Hal ini akan menghasilkan perluasan atau kontraksi maksimum skala pada sumbu 3m sekitar 60 µm.Perluasan ini dapat menghasilkan kesalahan pengukuran besar yang sulit dikompensasi karena sifatnya yang berubah-ubah terhadap waktu.

Skala yang dikuasai substrat adalah pilihan yang lebih disukai dalam kasus ini: skala yang dikuasai hanya akan mengembang dengan koefisien muai panas (CTE) substrat granit dan, oleh karena itu, akan menunjukkan sedikit perubahan sebagai respons terhadap osilasi kecil pada suhu udara.Perubahan suhu jangka panjang masih harus dipertimbangkan dan ini akan mempengaruhi suhu rata-rata substrat bermassa termal tinggi.Kompensasi suhu sangatlah mudah karena pengontrol hanya perlu mengkompensasi perilaku termal mesin tanpa juga mempertimbangkan perilaku termal skala encoder.

Singkatnya, sistem encoder dengan skala master substrat adalah solusi terbaik untuk CMM presisi dengan CTE rendah/substrat massa termal tinggi dan aplikasi lain yang memerlukan kinerja metrologi tingkat tinggi.Keuntungan dari timbangan yang dikuasai mencakup penyederhanaan rezim kompensasi termal dan potensi pengurangan kesalahan pengukuran yang tidak dapat diulang karena, misalnya, variasi suhu udara di lingkungan mesin lokal.