Mastering per a precisione CMM

A maiò parte dimacchine Cmm (macchine di misurazione di coordenate) sò fatti dacumpunenti di granitu.

A Coordinate Measuring Machines (CMM) hè un dispositivu di misurazione flessibile è hà sviluppatu una quantità di roli cù l'ambiente di fabricazione, cumpresu l'usu in u laboratoriu di qualità tradiziunale, è u rolu più recente di sustene direttamente a produzzione in u pianu di fabricazione in ambienti più duri.U cumpurtamentu termale di e scale di codificatore CMM diventa una cunsiderazione impurtante trà i so roli è l'applicazione.

In un articulu publicatu di pocu tempu, da Renishaw, u sughjettu di e tecniche di muntazione di scala di codificatore flottante è maestru sò discututi.

Scale di codificatore sò in modu efficace o termicamente indipendenti da u so sustrato di muntatura (flottante) o dipendente termicamente da u sustrato (maestratu).Una scala flottante si espansione è cuntrate secondu e caratteristiche termali di u materiale di scala, mentre chì una scala maestrata si espansione è cuntrate à u listessu ritmu chì u sustrato sottostante.I tecnichi di muntatura di a scala di misurazione offrenu una varietà di benefici per e diverse applicazioni di misurazione: l'articulu di Renishaw presenta u casu induve una scala maestrata puderia esse una soluzione preferita per e macchine di laboratori.

I CMM sò usati per catturà dati di misurazione tridimensionale nantu à cumpunenti machinati di alta precisione, cum'è blocchi di mutore è pale di mutori di jet, cum'è parte di un prucessu di cuntrollu di qualità.Ci hè quattru tippi basi di macchina di misurazione di coordenate: ponte, cantilever, gantry è bracciu horizontale.I CMM di tippu ponte sò i più cumuni.In un cuncepimentu di ponte CMM, un quill di l'asse Z hè muntatu nantu à un carru chì si move longu u ponte.U ponte hè guidatu da dui guide-ways in a direzzione di l'assi Y.Un mutore conduce una spalla di u ponte, mentre chì a spalla opposta ùn hè tradizionalmente guidata: a struttura di u ponte hè tipicamente guidata / supportata nantu à cuscinetti aerostatici.U carrettu (asse X) è a piuma (asse Z) ponu esse guidati da una cintura, una vite o un mutore lineare.I CMM sò pensati per minimizzà l'errori non ripetibili postu chì sò difficiuli di cumpensà in u controller.

I CMM d'alta prestazione comprendenu un lettu di granitu di massa termale elevata è una struttura rigida di gantry / ponte, cù una piuma di bassa inerzia à a quale hè attaccatu un sensoru per misurà e caratteristiche di u travagliu.I dati generati sò usati per assicurà chì e parti cumpetenu tolleranze predeterminate.I codificatori lineari di alta precisione sò installati nantu à l'assi separati X, Y è Z chì ponu esse longu di parechji metri nantu à e macchine più grande.

Un CMM tipicu di u ponte di granitu operatu in una stanza climatizzata, cù una temperatura media di 20 ± 2 °C, induve a temperatura di l'ambienti cicliche trè volte ogni ora, permette à u granitu di massa termale di mantene una temperatura media constante di 20 °C.Un codificatore lineare flottante in acciaio inox installatu nantu à ogni assi CMM seria largamente indipendente da u sustrato di granitu è ​​risponde rapidamente à i cambiamenti in a temperatura di l'aria per via di a so alta conduttività termale è di massa termica bassa, chì hè significativamente più bassa di a massa termica di a tavola di granitu. .Questu porta à una espansione o cuntrazione massima di a scala annantu à un assi tipicu di 3m di circa 60 µm.Questa espansione pò pruduce un errore di misurazione sustanziale chì hè difficiule di cumpensà per via di a so natura variabile in u tempu.

Una scala maestrata di sustrato hè l'scelta preferita in questu casu: una scala maestrata solu espansione cù u coefficient di espansione termale (CTE) di u sustrato di granitu è, per quessa, mostra pocu cambiamentu in risposta à picculi oscillazioni in a temperatura di l'aria.I cambiamenti più longu in a temperatura deve esse sempre cunsideratu è questi affettanu a temperatura media di un sustrato di massa termale alta.A compensazione di a temperatura hè simplice perchè u controller hà solu bisognu di cumpensà u cumpurtamentu termale di a macchina senza ancu cunsiderà u cumpurtamentu termale di scala di codificatore.

In sintesi, i sistemi di codificatore cù scale maestrate di sustrato sò una soluzione eccellente per CMM di precisione cù substrati CTE bassu / alta massa termica è altre applicazioni chì necessitanu alti livelli di prestazione di metrologia.I vantaghji di scale maestrate include a simplificazione di i regimi di compensazione termica è u putenziale di riduzzione di l'errori di misurazione non ripetibili per esempiu, per esempiu, variazioni di temperatura di l'aria in l'ambiente di a macchina lucale.