O mașină de măsurat în coordonate poate avea scale de-rezoluție înaltă, tehnologie de sondare sofisticată și software de măsurare avansat, dar rezultatele acesteia depind în continuare de structura mecanică de sub aceste sisteme. Baza de granit, ghidajele, elementele de pod, coloanele și suprafețele de montare de precizie stabilesc cadrul fizic de referință pentru fiecare coordonată X, Y și Z din rapoartele CMM.
De aceea, piesele mecanice din granit de ultra-precizie rămân esențiale pentru CMM-uri de punte, CMM-uri portal, sisteme optice de măsurare și mașini de inspecție personalizate. Granitul nu este folosit doar pentru că este greu. Valoarea sa provine din stabilitatea geometrică-pe termen lung, răspunsul termic controlat, amortizarea vibrațiilor, suprafețele prelucrabile cu precizie-și compatibilitatea cu mediile metrologice.
Referința mecanică din spatele fiecărei măsurători
Un CMM măsoară geometria unei piese prin deplasarea unei sonde printr-un sistem de coordonate definit. Sonda poate atinge o suprafață, poate scana continuu sau poate colecta date optice, dar mașina trebuie să știe exact unde se află axele sale în fiecare moment.
Componentele structurale determină dacă acel sistem de coordonate rămâne stabil. O bază CMM susține piesa de prelucrat și dispozitivul de fixare. Căile de ghidare definesc traseul de deplasare al podului sau al căruciorului în mișcare. Stâlpii și grinzile mențin performanța între axe. Suprafețele de montare stabilesc relația dintre codificatori, rulmenți de aer, componentele de antrenare și elementele de detectare.
Majoritatea CMM-urilor fixe folosesc o masă de granit groasă, plată și stabilă. Mașinile mai mari pot, de asemenea, să încorporeze ghidaje direct în masa de granit, în timp ce ansamblurile de punte, braț și pină poartă cele trei axe de măsurare. Prin urmare, multe modele-CMM de uz general își integrează structura pe axa Y-cu o masă de granit, mai degrabă decât să trateze granitul doar ca suport pentru piesa de prelucrat.mitutoyo+1
Pentru managerii de calitate și tehnicienii de laborator, acest lucru are o consecință practică: precizia declarată a unui CMM nu poate fi separată de starea componentelor sale structurale de referință. Uzura, contaminarea, nivelarea slabă, gradienții termici, inserțiile deteriorate sau montarea incorectă pot influența lanțul de măsurare.
De ce granitul se potrivește structurilor CMM
Granitul de precizie este potrivit pentruPiese mecanice CMMdeoarece este în mod natural dens, rigid, ne-magnetic, ne-conductiv din punct de vedere electric și rezistent la coroziune. Poate fi șlefuit cu precizie și lepuit manual-pentru a produce suprafețe de lucru cu planeitate, dreptate, paralelism și perpendicularitate controlate.
De asemenea, granitul nu are tensiuni reziduale de la sudare sau turnarea convențională a metalelor. Asta nu înseamnă că o structură de granit nu se mișcă niciodată; toate materialele răspund la temperatură și sarcină. Înseamnă că materialul nu suferă același comportament de reducere a tensiunilor-pe termen lung-care poate complica unele structuri metalice fabricate sau turnate.
Comportamentul termic este deosebit de important. O structură de referință nu trebuie să reacționeze rapid la-schimbările pe termen scurt ale temperaturii ambientale, mișcării personalului, căldurii motorului, iluminatului, fluxului de aer sau mașinilor din apropiere. Datele din industrie situează în mod obișnuit expansiunea termică a granitului la aproximativ 5 µm/m·K, în comparație cu aproximativ 12 µm/m·K pentru oțel; conductivitatea sa termică mult mai scăzută înseamnă, de asemenea, că răspunde mai lent la schimbările de temperatură.reitz-natursteintechnik
Acest răspuns mai lent poate fi valoros în camerele de măsurare în care temperatura aerului este controlată, dar nu este perfect uniformă. O bază stabilă din granit CMM reduce probabilitatea ca structura însăși să devină sursa dominantă de-modificări geometrice pe termen scurt. Totuși, granitul poate dezvolta gradienți de temperatură, în special în structurile mari. Aerul condiționat adecvat, amplasarea rațională a mașinii, senzorii termici, procedurile de încălzire-și compensarea software rămân necesare pentru munca solicitantă.
Planeitatea, rectitudinea și precizia ghidajului
Performanța CMM începe cu geometrie. O placă de suprafață din granit asigură datele de susținere plată pentru piesă și dispozitiv, în timp ce ghidajele și elementele structurale din granit ajută la menținerea alinierii axelor în mișcare.
Procesul de prelucrare este la fel de important ca și materia primă. O componentă de granit CMM este în mod normal tăiată la forma,-prelucrată brută, stabilizată, șlefuită cu precizie și-lepată manual. Inserțiile metalice, găurile de montare, canalele de aer, bucșele filetate și suprafețele de lipire sunt apoi poziționate din datele de referință stabilite. Fiecare pas trebuie controlat deoarece o eroare la bază poate fi transferată la alinierea șinei, mișcarea căruciorului și, în cele din urmă, poziția sondei.
Granitul este compatibil cu prelucrarea cu diamante și șlefuirea manuală, permițând suprafețelor de ghidare să fie rafinate la cerințele de nivel-micron. Acesta este unul dintre motivele pentru care granitul este utilizat în sistemele de ghidare CMM de-înaltă precizie, unde rectitudinea și planeitatea sunt fundamentale pentru deplasarea repetabilă a axelor.reitz-natursteintechnik
În munca noastră privind ansamblurile de granit de precizie, planul final de inspecție este de obicei discutat înainte de începerea producției. Bazele CMM mari necesită adesea mai mult decât un raport de planeitate. Clienții pot avea nevoie de paralelism între suprafețele ghidajelor, perpendicularitate între datele de referință verticale și orizontale, verificarea locației inserției sau verificări de asamblare cu șine metalice lipite. Metoda de inspecție trebuie să se potrivească cu funcția componentei, nu doar cu titlul desenului.
Repetabilitate a vibrațiilor, a masei și a măsurătorilor
O CMM este sensibilă la vibrațiile cauzate de traficul pietonal, de sistemele de-aer comprimat, de mașini-unelte din apropiere, de echipamente de manipulare și de propriile axe mobile. Masa granitului și amortizarea naturală ajută la crearea unei platforme mecanice mai silențioase pentru măsurare.
Acest lucru nu înlocuiește o fundație adecvată sau un sistem de izolare-vibrațiilor. CMM-urile cu portal mare pot necesita structuri montate pe podea-, în timp ce mașinile mai mici pot folosi plăci de granit cu izolație pasivă sau activă. Baza și cadrul de susținere trebuie selectate ca parte a instalării, deoarece o componentă excelentă de granit nu poate compensa o podea instabilă sau picioare de nivelare reglate incorect.
Granitul este, de asemenea, avantajos în setările în care interferența magnetică sau coroziunea pot fi o problemă. Natura sa ne-magnetică, ne-conductivă poate fi utilă în jurul hardware-ului de măsurare sensibil, în timp ce rezistența sa la rugină reduce cerințele de întreținere în comparație cu suprafețele feroase neprotejate.
De la bloc de granit la asamblare CMM
O bază de granit CMM nu este o placă de piatră generică. Calitatea materialului, geometria, designul inserției, aspectul suportului, secvența de prelucrare și procedura de inspecție trebuie să se potrivească tuturor condițiilor de funcționare ale mașinii.
Pentru un CMM cu punte compact, baza poate include suprafețe de sprijin-piese de prelucrat suprapuse, inserții încorporate pentru dispozitive de fixare și date de ghidare de precizie. O mașină tip portal mai mare poate necesita șine lungi, paralele din granit, interfețe pentru podea, mai multe date de asamblare, dispoziții de rutare a cablurilor-și îmbinări controlate la structurile metalice. Sistemele CMM optice și de scanare pot necesita în plus finisaje cu-reflectivitate redusă, pasaje de cablu protejate și interfețe cu senzori plasate cu grijă.
UNPARALLELED® produce piese mecanice din granit CMM personalizate, inclusiv baze din granit, căi de ghidare, structuri de poduri, coloane și componente de asamblare, pe baza desenelor și cerințelor de măsurare ale clienților. Obiectivul practic nu este de a trata granitul ca un produs independent-, ci de a oferi o structură de referință controlată care poate fi integrată cu șinele, rulmenții, unitățile, cântarele și dispozitivele de fixare ale clientului.
Selectarea și specificarea componentelor de granit
Cumpărătorii de inginerie ar trebui să definească următoarele înainte de a solicita o ofertă pentru piesele de granit CMM:
Dimensiunile necesare, capacitatea de încărcare și aspectul-punctului de sprijin.
Toleranțe critice de planeitate, dreptate, paralelism și perpendicularitate.
Locații-față de lucru și suprafețe ne-de lucru protejate.
Materialul de inserare, standardul filetului, cerințele de distanță, adâncime și{0}}extragere.
Interfețe de rutare șină,-lagăr aerian, codificator, senzor și cablu-.
Intervalul de temperatură de funcționare și măsurarea-condițiilor camerei.
Raportul de calibrare necesar, trasabilitatea, punctele de acceptare și metoda de ambalare.
Cea mai bună structură de granit CMM este una specificată ca parte a bugetului complet de precizie al mașinii. Când materialul, geometria, interfețele și criteriile de inspecție sunt aliniate cu aplicația, piesele mecanice din granit de ultra-precizie oferă fundația stabilă pe care o necesită măsurarea de coordonate fiabilă.