სიახლეები - CMM მანქანისა და გაზომვის სრული სახელმძღვანელო

რა არის CMM მანქანა?

წარმოიდგინეთ CNC სტილის მანქანა, რომელსაც შეუძლია უკიდურესად ზუსტი გაზომვების განხორციელება მაღალი ავტომატიზაციით. სწორედ ამას აკეთებენ CMM მანქანები!

CMM ნიშნავს „კოორდინატების საზომ მანქანას“. ისინი, შესაძლოა, საუკეთესო 3D საზომი მოწყობილობებია მოქნილობის, სიზუსტისა და სიჩქარის კომბინაციის თვალსაზრისით.

კოორდინატების საზომი მანქანების გამოყენება

კოორდინატების საზომი მანქანები ფასდაუდებელია ნებისმიერ დროს, როდესაც ზუსტი გაზომვების ჩატარებაა საჭირო. და რაც უფრო რთული ან მრავალრიცხოვანია გაზომვები, მით უფრო მომგებიანია CMM-ის გამოყენება.

როგორც წესი, CMM-ები გამოიყენება შემოწმებისა და ხარისხის კონტროლისთვის. ანუ, ისინი გამოიყენება იმის დასადასტურებლად, რომ ნაწილი აკმაყოფილებს დიზაინერის მოთხოვნებსა და სპეციფიკაციებს.

მათი გამოყენება ასევე შესაძლებელიაუკუინჟინერიარსებული ნაწილების შემოწმება მათი მახასიათებლების ზუსტი გაზომვების გზით.

ვინ გამოიგონა CMM მანქანები?

პირველი CMM მანქანები შოტლანდიის კომპანია Ferranti-მ 1950-იან წლებში შეიმუშავა. ისინი საჭირო იყო აერონავტიკისა და თავდაცვის ინდუსტრიებში ნაწილების ზუსტი გაზომვისთვის. პირველ მანქანებს მხოლოდ 2 მოძრაობის ღერძი ჰქონდათ. 3 ღერძიანი მანქანები 1960-იან წლებში იტალიის DEA-მ შემოიღო. კომპიუტერული მართვა 1970-იანი წლების დასაწყისში გამოჩნდა და ის აშშ-ს შეფილდმა დანერგა.

CMM მანქანების ტიპები

კოორდინატების საზომი მანქანების ხუთი ტიპი არსებობს:

ხიდის ტიპი CMM: ამ დიზაინში, რომელიც ყველაზე გავრცელებულია, CMM თავი ხიდზეა დამაგრებული. ხიდის ერთი მხარე საწოლზე დამაგრებულ რელსზეა დამაგრებული, ხოლო მეორე მხარე საწოლზე ჰაერის ბალიშზე ან სხვა მეთოდზეა დამაგრებული, სახელმძღვანელო რელსის გარეშე.
კონსოლური CMM: კონსოლური ხიდი მხოლოდ ერთ მხარეს იჭერს.
განტრის CMM: განტრის ორივე მხარეს აქვს სახელმძღვანელო რელსი, CNC როუტერის მსგავსად. ესენი, როგორც წესი, ყველაზე დიდი CMM-ებია, ამიტომ მათ დამატებითი საყრდენი სჭირდებათ.
ჰორიზონტალური მკლავის CMM: წარმოიდგინეთ კონსოლური, მაგრამ მთელი ხიდი მოძრაობს ერთი მკლავის გასწვრივ ზემოთ და ქვემოთ და არა საკუთარი ღერძის გარშემო. ეს არის ყველაზე ნაკლებად ზუსტი CMM-ები, მაგრამ მათ შეუძლიათ გაზომონ დიდი, თხელი ნაწილები, როგორიცაა ავტომობილის კორპუსები.
პორტატული მკლავის ტიპის CMM: ეს მანქანები იყენებენ შეერთებულ მკლავებს და, როგორც წესი, ხელით არიან განლაგებული. XYZ-ის პირდაპირ გაზომვის ნაცვლად, ისინი კოორდინატებს ითვლიან თითოეული სახსრის ბრუნვის პოზიციიდან და სახსრებს შორის ცნობილი მანძილიდან.

თითოეულ მათგანს აქვს თავისი უპირატესობები და ნაკლოვანებები, რაც დამოკიდებულია შესასრულებელი გაზომვების ტიპებზე. ეს ტიპები ეხება მანქანის სტრუქტურას, რომელიც გამოიყენება მისი პოზიციონირებისთვის.ზონდიგაზომილი ნაწილის მიმართ.

აქ მოცემულია სასარგებლო ცხრილი, რომელიც დაგეხმარებათ დადებითი და უარყოფითი მხარეების გაგებაში:

CMM ტიპი	სიზუსტე	მოქნილობა	საუკეთესოდ გამოიყენება გაზომვისთვის
ხიდი	მაღალი	საშუალო	საშუალო ზომის კომპონენტები, რომლებიც მოითხოვენ მაღალ სიზუსტეს
კონსოლის	უმაღლესი	დაბალი	მცირე კომპონენტები, რომლებიც ძალიან მაღალ სიზუსტეს მოითხოვენ
ჰორიზონტალური მკლავი	დაბალი	მაღალი	დიდი კომპონენტები, რომლებიც დაბალ სიზუსტეს მოითხოვენ
პორტალი	მაღალი	საშუალო	დიდი კომპონენტები, რომლებიც მოითხოვენ მაღალ სიზუსტეს
პორტატული სახელურის ტიპი	ყველაზე დაბალი	უმაღლესი	როდესაც პორტაბელურობა აბსოლუტურად ყველაზე დიდი კრიტერიუმია.

ზონდები, როგორც წესი, სამ განზომილებაშია განლაგებული - X, Y და Z. თუმცა, უფრო დახვეწილ მანქანებს ასევე შეუძლიათ ზონდების კუთხის შეცვლა, რაც საშუალებას იძლევა გაზომვები განხორციელდეს იმ ადგილებში, სადაც ზონდი სხვაგვარად ვერ მიაღწევდა. სხვადასხვა ობიექტებთან მიახლოების გასაუმჯობესებლად ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მბრუნავი მაგიდები.

CMM-ები ხშირად მზადდება გრანიტისა და ალუმინისგან და იყენებენ ჰაერის საკისრებს.

ზონდი არის სენსორი, რომელიც განსაზღვრავს ნაწილის ზედაპირის ადგილმდებარეობას გაზომვის დროს.

ზონდის ტიპები მოიცავს:

მექანიკური
ოპტიკური
ლაზერი
თეთრი სინათლე

კოორდინატების საზომი მანქანები გამოიყენება დაახლოებით სამი ძირითადი გზით:

ხარისხის კონტროლის განყოფილებები: აქ ისინი, როგორც წესი, კლიმატ-კონტროლირებად სუფთა ოთახებში ინახება მათი სიზუსტის მაქსიმიზაციის მიზნით.
სახელოსნო სართული: აქ CMM-ები განთავსებულია CNC დანადგარებს შორის, რათა გამარტივდეს შემოწმების ჩატარება საწარმოო უჯრედის ნაწილად, CMM-სა და დანადგარს შორის მინიმალური გადაადგილებით, სადაც ნაწილები მუშავდება. ეს საშუალებას იძლევა გაზომვები ჩატარდეს უფრო ადრე და შესაძლოა უფრო ხშირად, რაც იწვევს დანაზოგს, რადგან შეცდომები უფრო ადრე გამოვლინდება.
პორტატული: პორტატული CMM მოწყობილობების გადაადგილება მარტივია. მათი გამოყენება შესაძლებელია საწარმოო სართულზე ან თუნდაც წარმოების ობიექტიდან მოშორებით მდებარე ადგილზე გადასატანად, რათა ადგილზე გაიზომოს ნაწილები.

რამდენად ზუსტია CMM მანქანები (CMM სიზუსტე)?

კოორდინატების საზომი მანქანების სიზუსტე განსხვავებულია. ზოგადად, ისინი მიკრომეტრის სიზუსტის ან უკეთესისკენ ისწრაფვიან. თუმცა, ეს ასე ადვილი არ არის. ერთი მხრივ, მათი შეცდომა შეიძლება ზომის ფუნქცია იყოს, ამიტომ CMM-ის გაზომვის შეცდომა შეიძლება განისაზღვროს მოკლე ფორმულის სახით, რომელიც ცვლადის სახით მოიცავს გაზომვის სიგრძეს.

მაგალითად, Hexagon-ის Global Classic CMM ჩამოთვლილია, როგორც ხელმისაწვდომი უნივერსალური CMM და მისი სიზუსტე მითითებულია შემდეგნაირად:

1.0 + ლ/300 მკმ

ეს გაზომვები მიკრონებშია, ხოლო L მმ-შია მითითებული. ვთქვათ, ვცდილობთ 10 მმ-იანი სტრუქტურის სიგრძის გაზომვას. ფორმულა იქნება 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 ან 1.03 მიკრონი.

მიკრონი მმ-ის მეათასედი ნაწილია, რაც დაახლოებით 0.00003937 ინჩის ტოლია. ამგვარად, 10 მმ სიგრძის გაზომვისას შეცდომა 0.00103 მმ-ია ანუ 0.00004055 ინჩი. ეს ნახევარ მეათედზე ნაკლებია - საკმაოდ მცირე შეცდომა!

მეორე მხრივ, სიზუსტე უნდა იყოს 10-ჯერ მეტი, ვიდრე ჩვენ ვცდილობთ გავზომოთ. ეს ნიშნავს, რომ თუ ამ გაზომვას მხოლოდ 10-ჯერ მეტ მნიშვნელობას, ანუ 0.00005 ინჩს ვენდოთ, შეცდომა მაინც საკმაოდ მცირეა.

საქმე კიდევ უფრო ბუნდოვნად დგება საწარმოო სართულის CMM გაზომვების შემთხვევაში. თუ CMM განთავსებულია ტემპერატურის კონტროლირებად ინსპექტირების ლაბორატორიაში, ეს ძალიან დაგეხმარებათ. თუმცა, საწარმოო სართულზე ტემპერატურა შეიძლება საკმაოდ მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. CMM-ს შეუძლია ტემპერატურის ვარიაციის კომპენსირება სხვადასხვა გზით, მაგრამ არცერთი არ არის იდეალური.

CMM მწარმოებლები ხშირად ტემპერატურული დიაპაზონის სიზუსტეს განსაზღვრავენ და CMM სიზუსტის ISO 10360-2 სტანდარტის მიხედვით, ტიპიური დიაპაზონი 64-72F (18-22C)-ია. ეს შესანიშნავია, თუ ზაფხულში თქვენს საწარმოო სართულზე ტემპერატურა 86F არ არის. ამ შემთხვევაში, შეცდომისთვის კარგი სპეციფიკაცია არ გაქვთ.

ზოგიერთი მწარმოებელი გთავაზობთ კიბის საფეხურების ან ტემპერატურის დიაპაზონების ნაკრებს სხვადასხვა სიზუსტის სპეციფიკაციებით. მაგრამ რა მოხდება, თუ დღის სხვადასხვა დროს ან კვირის სხვადასხვა დღეს ნაწილების ერთი და იგივე სერიისთვის ერთზე მეტ დიაპაზონში ხართ?

იწყება გაურკვევლობის ბიუჯეტის შექმნა, რომელიც ითვალისწინებს ყველაზე უარეს შემთხვევებს. თუ ეს ყველაზე უარესი შემთხვევები თქვენი ნაწილებისთვის მიუღებელ ტოლერანტობას გამოიწვევს, საჭიროა პროცესის შემდგომი ცვლილებები:

შეგიძლიათ CMM-ის გამოყენება შეზღუდოთ დღის გარკვეულ მონაკვეთებამდე, როდესაც ტემპერატურა უფრო ხელსაყრელ დიაპაზონში ეცემა.
შეგიძლიათ დღის კონკრეტულ დროს მხოლოდ დაბალი ტოლერანტობის ნაწილების ან მახასიათებლების დამუშავება აირჩიოთ.
უკეთეს CMM-ებს შეიძლება თქვენი ტემპერატურული დიაპაზონისთვის უკეთესი სპეციფიკაციები ჰქონდეთ. შესაძლოა, ისინი ღირდეს, მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება გაცილებით ძვირი ღირდეს.

რა თქმა უნდა, ეს ზომები თქვენს სამუშაო ადგილების ზუსტად დაგეგმვის უნარს შეაფერხებს. უეცრად ფიქრობთ, რომ საწარმოო სართულზე უკეთესი კლიმატის კონტროლი შეიძლება ღირებული ინვესტიცია იყოს.

ხედავთ, როგორ რთულდება მთელი ეს გაზომვის საკითხი.

კიდევ ერთი განუყოფელი ფაქტორია CMM-ის მიერ შესამოწმებელი ტოლერანტობის განსაზღვრა. ოქროს სტანდარტი გეომეტრიული განზომილებების განსაზღვრა და ტოლერანტობაა (GD&T). დამატებითი ინფორმაციისთვის იხილეთ ჩვენი შესავალი კურსი GD&T-ზე.

CMM პროგრამული უზრუნველყოფა

CMM-ები სხვადასხვა სახის პროგრამულ უზრუნველყოფას იყენებენ. სტანდარტს DMIS ეწოდება, რაც განზომილებიანი გაზომვის ინტერფეისის სტანდარტს ნიშნავს. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არის CMM-ის ყველა მწარმოებლის მთავარი პროგრამული ინტერფეისი, მათი უმეტესობა მაინც მხარს უჭერს მას.

მწარმოებლებმა შექმნეს საკუთარი უნიკალური არომატები, რათა დაემატებინათ გაზომვის დავალებები, რომლებიც არ არის მხარდაჭერილი DMIS-ის მიერ.

DMIS

როგორც აღვნიშნეთ, DMIS სტანდარტია, მაგრამ CNC-ის G-კოდის მსგავსად, მას მრავალი დიალექტი აქვს, მათ შორის:

PC-DMIS: Hexagon-ის ვერსია
OpenDMIS
TouchDMIS: პერცეპტრონი

MCOSMOS

MCOSTMOS არის Nikon-ის CMM პროგრამული უზრუნველყოფა.

კალიფსო

Calypso არის Zeiss-ის CMM პროგრამული უზრუნველყოფა.

CMM და CAD/CAM პროგრამული უზრუნველყოფა

როგორ უკავშირდება CMM პროგრამული უზრუნველყოფა და პროგრამირება CAD/CAM პროგრამულ უზრუნველყოფას?

არსებობს CAD ფაილის მრავალი განსხვავებული ფორმატი, ამიტომ შეამოწმეთ, რომელ მათგანთან არის თქვენი CMM პროგრამული უზრუნველყოფა თავსებადი. საბოლოო ინტეგრაციას ეწოდება მოდელზე დაფუძნებული განმარტება (MBD). MBD-ის საშუალებით, თავად მოდელის გამოყენება შესაძლებელია CMM-ისთვის ზომების ამოსაღებად.

MDB საკმაოდ მოწინავეა, ამიტომ ის ჯერ არ გამოიყენება შემთხვევათა უმრავლესობაში.

CMM ზონდები, მოწყობილობები და აქსესუარები

CMM ზონდები

ხელმისაწვდომია ზონდის სხვადასხვა ტიპი და ფორმა, რაც ხელს უწყობს სხვადასხვა გამოყენების პროცესს.

CMM-ის აქტივობები

ყველა ეს მოწყობილობა ზოგავს დროს CMM-ზე ნაწილების ჩატვირთვისა და გადმოტვირთვისას, ისევე როგორც CNC მანქანაზე. გამტარუნარიანობის მაქსიმიზაციისთვის შეგიძლიათ შეიძინოთ CMM-ები, რომლებსაც აქვთ ავტომატური პალეტების დამტვირთავი.