Kio estas CMM-maŝino?
Imagu CNC-stilan maŝinon kapablan fari ekstreme precizajn mezuradojn laŭ tre aŭtomata maniero. Jen kion faras CMM-maŝinoj!
CMM signifas "Koordinata Mezurmaŝino". Ili estas eble la finfinaj 3D mezuriloj rilate al sia kombinaĵo de ĝenerala fleksebleco, precizeco kaj rapideco.
Aplikoj de Koordinataj Mezurmaŝinoj
Koordinataj mezurmaŝinoj estas valoraj kiam ajn necesas fari precizajn mezuradojn. Kaj ju pli kompleksaj aŭ multnombraj la mezuradoj, des pli avantaĝe estas uzi CMM-on.
Tipe CMM-oj estas uzataj por inspektado kaj kvalito-kontrolo. Tio estas, ili estas uzataj por kontroli ĉu la parto plenumas la postulojn kaj specifojn de la dizajnisto.
Ili ankaŭ povas esti uzataj porinversa inĝenieradoekzistantajn partojn per farado de precizaj mezuroj de iliaj trajtoj.
Kiu inventis CMM-maŝinojn?
La unuaj CMM-maŝinoj estis evoluigitaj de Ferranti Company de Skotlando en la 1950-aj jaroj. Ili estis bezonataj por preciza mezurado de partoj en la aerspaca kaj defenda industrioj. La plej unuaj maŝinoj havis nur 2 movaksojn. 3-aksaj maŝinoj estis enkondukitaj en la 1960-aj jaroj fare de DEA de Italio. Komputila kontrolo aperis komence de la 1970-aj jaroj, kaj estis enkondukita de Sheffield de Usono.
Tipoj de CMM-maŝinoj
Ekzistas kvin tipoj de koordinatmezuriloj:
- Ponta Tipo CMM: En ĉi tiu dezajno, la plej ofta, la CMM-kapo rajdas sur ponto. Unu flanko de la ponto rajdas sur relo sur la lito, kaj la alia estas subtenata de aerkuseno aŭ alia metodo sur la lito sen gvidrelo.
- Kantilevra CMM: La kantilevro subtenas la ponton nur sur unu flanko.
- Gantry CMM: La gantry uzas gvidrelon ambaŭflanke, kiel CNC-frezmaŝino. Ĉi tiuj estas tipe la plej grandaj CMM-oj, do ili bezonas ekstran subtenon.
- Horizontala Braka CMM: Imagu kantilevron, sed kun la tuta ponto moviĝanta supren kaj malsupren laŭ la ununura brako anstataŭ sur sia propra akso. Ĉi tiuj estas la malplej precizaj CMM-oj, sed ili povas mezuri grandajn, maldikajn komponantojn kiel ekzemple aŭtokaroseriojn.
- Portebla Braka Tipo CMM: Ĉi tiuj maŝinoj uzas artikitajn brakojn kaj estas tipe mane poziciigitaj. Anstataŭ mezuri XYZ rekte, ili kalkulas koordinatojn el la rotacia pozicio de ĉiu artiko kaj la konata longo inter artikoj.
Ĉiu havas avantaĝojn kaj malavantaĝojn depende de la specoj de mezuradoj farendaj. Ĉi tiuj tipoj rilatas al la strukturo de la maŝino, kiu estas uzata por poziciigi ĝin.sondilorilate al la mezurata parto.
Jen oportuna tabelo por helpi kompreni la avantaĝojn kaj malavantaĝojn:
CMM-Tipo | Precizeco | Fleksebleco | Plej bone uzata por mezurado |
Ponto | Alta | Meza | Mezgrandaj komponantoj postulantaj altan precizecon |
Kantilevro | Plej alta | Malalta | Pli malgrandaj komponantoj postulantaj tre altan precizecon |
Horizontala brako | Malalta | Alta | Grandaj komponantoj postulantaj malaltan precizecon |
Gantro | Alta | Meza | Grandaj komponantoj postulantaj altan precizecon |
Portebla Brak-Tipo | Plej malalta | Plej alta | Kiam porteblo estas absolute la plej grava kriterio. |
Sondiloj estas normale poziciigitaj en 3 dimensioj - X, Y, kaj Z. Tamen, pli sofistikaj maŝinoj ankaŭ povas permesi ŝanĝi la angulon de la sondiloj, permesante mezuradon en lokoj, kiujn la sondilo alie ne povus atingi. Rotaciantaj tabloj ankaŭ povas esti uzataj por plibonigi la alireblecon de diversaj trajtoj.
CMM-oj ofte estas faritaj el granito kaj aluminio, kaj ili uzas aerlagrojn.
La sondilo estas la sensilo, kiu determinas kie la surfaco de la parto estas kiam mezurado estas farita.
Sondaj tipoj inkluzivas:
- Mekanika
- Optika
- Lasero
- Blanka Lumo
Koordinataj mezurmaŝinoj estas uzataj laŭ proksimume tri ĝeneralaj manieroj:
- Kvalitkontrolaj Fakoj: Jen ili estas tipe konservataj en klimat-kontrolitaj puraj ĉambroj por maksimumigi sian precizecon.
- Fabrikejo: Ĉi tie CMM-oj estas inter la CNC-maŝinoj por faciligi la plenumadon de inspektadoj kiel parto de fabrikĉelo kun minimuma vojaĝado inter la CMM kaj la maŝino kie partoj estas maŝinataj. Ĉi tio permesas mezuradojn esti faritaj pli frue kaj eble pli ofte, kio kondukas al ŝparoj ĉar eraroj estas identigitaj pli frue.
- Porteblaj: Porteblaj CMM-oj estas facile moveblaj. Ili povas esti uzataj en la fabrikada planko aŭ eĉ kunportitaj al loko malproksima de la fabriko por mezuri partojn surloke.
Kiom precizaj estas CMM-maŝinoj (CMM-precizeco)?
La precizeco de Koordinataj Mezurmaŝinoj varias. Ĝenerale, ili celas mikrometran precizecon aŭ pli bonan. Sed ĝi ne estas tiel facila. Unue, ilia eraro povas esti funkcio de grandeco, do la mezureraro de CMM povas esti specifita kiel mallonga formulo, kiu inkluzivas la longon de la mezurado kiel variablon.
Ekzemple, la Global Classic CMM de Hexagon estas listigita kiel pagebla universala CMM, kaj specifas sian precizecon jene:
1.0 + L/300um
Tiuj mezuroj estas en mikrometroj kaj L estas specifita en mm. Do ni supozu, ke ni provas mezuri la longon de 10mm-a elemento. La formulo estus 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 aŭ 1.03 mikrometroj.
Mikrono estas milono de mm, kio estas proksimume 0,00003937 coloj. Do la eraro dum mezurado de nia 10mm longo estas 0,00103 mm aŭ 0,00004055 coloj. Tio estas malpli ol duono de dekono — sufiĉe malgranda eraro!
Aliflanke, oni devus havi precizecon 10-oble pli grandan ol tio, kion ni provas mezuri. Do tio signifas, ke ni fidus ĉi tiun mezuron nur ĝis 10-oble pli granda ol tiu valoro, aŭ 0,00005 coloj. Ankoraŭ sufiĉe malgranda eraro.
Aferoj fariĝas eĉ pli malfacilaj por mezuradoj per CMM en la fabrikada planko. Se la CMM estas lokita en temperatur-kontrolita inspekta laboratorio, ĝi multe helpas. Sed en la fabrikada planko, temperaturoj povas varii sufiĉe multe. Ekzistas diversaj manieroj per kiuj CMM povas kompensi temperaturvarion, sed neniu estas perfekta.
Fabrikistoj de CMM-oj ofte specifas precizecon por temperatura bendo, kaj laŭ la normo ISO 10360-2 por CMM-precizeco, tipa bendo estas 64-72°F (18-22°C). Tio estas bonege krom se via laborejo estas 86°F somere. Tiam vi ne havas bonan specifon por la eraro.
Kelkaj fabrikantoj donos al vi aron da ŝtuparoj aŭ temperaturbendoj kun malsamaj precizecspecifoj. Sed kio okazas se vi estas en pli ol unu intervalo por la sama serio de partoj je malsamaj horoj de la tago aŭ malsamaj tagoj de la semajno?
Oni komencas devi krei necertecan buĝeton, kiu permesas plej malbonajn kazojn. Se tiuj plej malbonaj kazoj rezultas en neakcepteblaj tolerancoj por viaj partoj, pliaj procezŝanĝoj estas necesaj:
- Vi povas limigi la uzon de CMM al certaj horoj de la tago kiam temperaturoj falas en pli favorajn intervalojn.
- Vi povas elekti maŝinprilabori nur partojn aŭ trajtojn kun malpli alta toleranco je specifaj horoj de la tago.
- Pli bonaj CMM-oj eble havas pli bonajn specifojn por viaj temperaturintervaloj. Ili eble valoras la penon, kvankam ili povas esti multe pli multekostaj.
Kompreneble, ĉi tiuj mezuroj kaŭzos grandan damaĝon al via kapablo precize plani viajn laborojn. Subite vi pensas, ke pli bona klimatkontrolo en la laborejo povus esti valora investo.
Vi povas vidi kiel ĉi tiu tuta afero pri mezurado fariĝas sufiĉe komplika.
La alia ingredienco, kiu iras man-en-mane, estas kiel oni specifas toleremojn kontrolendajn per CMM. La ora normo estas Geometria Dimensiado kaj Toleremo (GD&T). Rigardu nian enkondukan kurson pri GD&T por lerni pli.
CMM-Programaro
CMM-oj funkciigas diversajn specojn de programaro. La normo nomiĝas DMIS, kio signifas Dimensional Measurement Interface Standard (Dimensia Mezura Interfaca Normo). Kvankam ĝi ne estas la ĉefa programara interfaco por ĉiu CMM-fabrikisto, la plej multaj el ili almenaŭ subtenas ĝin.
Fabrikistoj kreis siajn proprajn unikajn gustojn por aldoni mezurtaskojn ne subtenatajn de DMIS.
DMIS
Kiel menciite, DMIS estas la normo, sed simile al la g-kodo de CNC, ekzistas multaj dialektoj, inkluzive de:
- PC-DMIS: La versio de Hexagon
- MalfermaDMIS
- TouchDMIS: Perceptrono
MCOSMOS
MCOSTMOS estas la CMM-programaro de Nikon.
Kalipso
Calypso estas CMM-programaro de Zeiss.
CMM kaj CAD/CAM Programaro
Kiel CMM-programaro kaj programado rilatas al CAD/CAM-programaro?
Ekzistas multaj malsamaj CAD-dosierformatoj, do kontrolu kun kiuj via CMM-programaro kongruas. La finfina integriĝo nomiĝas Model-Bazita Difino (MBD). Kun MBD, la modelo mem povas esti uzata por ĉerpi dimensiojn por la CMM.
MDB estas sufiĉe avangarda, do ĝi ankoraŭ ne estas uzata en la plimulto de kazoj.
CMM-sondiloj, fiksaĵoj kaj akcesoraĵoj
CMM-sondiloj
Gamo da sondiltipoj kaj formoj estas haveblaj por faciligi multajn malsamajn aplikojn.
CMM-Fiksaĵoj
Fiksaĵoj ĉiuj ŝparas tempon dum ŝarĝado kaj malŝarĝado de partoj sur CMM, same kiel sur CNC-maŝino. Vi eĉ povas akiri CMM-ojn, kiuj havas aŭtomatajn paledŝargilojn por maksimumigi la trafluon.
CMM Maŝina Prezo
Novaj Koordinataj Mezurmaŝinoj komenciĝas en la gamo de 20 000 ĝis 30 000 dolaroj kaj iras ĝis pli ol 1 miliono da dolaroj.
CMM-rilataj laborpostenoj en maŝinmetiejo
CMM-Manaĝero
CMM-Programisto
CMM-funkciigisto
Afiŝtempo: 25-a de decembro 2021