การเรียนรู้เพื่อความแม่นยำ CMM

ส่วนใหญ่เครื่อง CMM (พิกัดเครื่องวัด) ทำโดยส่วนประกอบหินแกรนิต.

เครื่องวัดพิกัด (CMM) เป็นอุปกรณ์การวัดที่ยืดหยุ่นและได้พัฒนาบทบาทหลายอย่างกับสภาพแวดล้อมการผลิตรวมถึงการใช้ในห้องปฏิบัติการคุณภาพแบบดั้งเดิมและบทบาทล่าสุดของการสนับสนุนการผลิตโดยตรงบนพื้นการผลิตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงขึ้น พฤติกรรมความร้อนของเครื่องชั่ง CMM นั้นกลายเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญระหว่างบทบาทและการใช้งาน

ในบทความที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้โดย Renishaw เรื่องของเทคนิคการติดตั้งเครื่องเข้ารหัสแบบลอยตัวและเชี่ยวชาญ

เครื่องชั่งเครื่องเข้ารหัสมีประสิทธิภาพไม่ว่าจะเป็นอิสระจากการติดตั้งพื้นผิว (ลอย) หรือขึ้นอยู่กับความร้อนของสารตั้งต้น (mastered) มาตราส่วนลอยตัวขยายและสัญญาตามลักษณะความร้อนของวัสดุมาตราส่วนในขณะที่สเกลที่เชี่ยวชาญจะขยายและสัญญาในอัตราเดียวกับสารตั้งต้น เทคนิคการติดตั้งมาตราส่วนการวัดให้ประโยชน์ที่หลากหลายสำหรับแอปพลิเคชันการวัดที่หลากหลาย: บทความจาก Renishaw นำเสนอกรณีที่ระดับความเชี่ยวชาญอาจเป็นวิธีที่ต้องการสำหรับเครื่องจักรในห้องปฏิบัติการ

CMMs ใช้ในการจับข้อมูลการวัดสามมิติเกี่ยวกับส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงเช่นบล็อกเครื่องยนต์และใบมีดเครื่องยนต์เจ็ทซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการควบคุมคุณภาพ เครื่องวัดพิกัดมีสี่ประเภทพื้นฐาน: สะพานคานเท้าแขนและแขนแนวนอน CMMs ประเภทสะพานเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ในการออกแบบสะพาน CMM จะมีการติดตั้งแกน z-Axis Axis บนรถที่เคลื่อนที่ไปตามสะพาน สะพานถูกขับเคลื่อนไปตามแนวทางสองทางในทิศทางแกน y มอเตอร์ขับไหล่หนึ่งไหล่ของสะพานในขณะที่ไหล่ตรงข้ามนั้นไม่ได้ขับเคลื่อนตามธรรมเนียม: โครงสร้างสะพานมักจะถูกชี้นำ / รองรับแบริ่งแอโรสเตอร์ Carriage (แกน x) และขนนก (แกน z) อาจถูกขับเคลื่อนด้วยเข็มขัดสกรูหรือมอเตอร์เชิงเส้น CMMs ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดข้อผิดพลาดที่ไม่สามารถทำซ้ำได้เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ยากที่จะชดเชยในคอนโทรลเลอร์

CMM ที่มีประสิทธิภาพสูงประกอบด้วยเตียงหินแกรนิตมวลความร้อนสูงและโครงสร้างโครงสำหรับตั้งสิ่งของ / สะพานที่แข็งพร้อมด้วยความเฉื่อยต่ำซึ่งติดอยู่กับเซ็นเซอร์เพื่อวัดคุณสมบัติชิ้นงาน ข้อมูลที่สร้างขึ้นที่ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนนั้นตรงตามความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นที่มีความแม่นยำสูงถูกติดตั้งบนแกน X, Y, Y และ Z แยกต่างหากซึ่งอาจมีความยาวหลายเมตรบนเครื่องจักรขนาดใหญ่

CMM ประเภทสะพานหินแกรนิตทั่วไปดำเนินการในห้องปรับอากาศโดยมีอุณหภูมิเฉลี่ย 20 ± 2 ° C ซึ่งอุณหภูมิห้องจะวนรอบสามครั้งต่อชั่วโมงอนุญาตให้หินแกรนิตมวลร้อนสูงเพื่อรักษาอุณหภูมิเฉลี่ยคงที่ 20 ° C ตัวเข้ารหัสสแตนเลสเชิงเส้นลอยที่ติดตั้งในแต่ละแกน CMM จะเป็นอิสระจากพื้นผิวหินแกรนิตและตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศเนื่องจากค่าการนำความร้อนสูงและมวลความร้อนต่ำซึ่งต่ำกว่ามวลความร้อนของตารางหินแกรนิตอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้จะนำไปสู่การขยายตัวสูงสุดหรือการหดตัวของสเกลผ่านแกน 3M ทั่วไปประมาณ 60 µm การขยายตัวนี้สามารถสร้างข้อผิดพลาดในการวัดได้อย่างมากซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะชดเชยเนื่องจากลักษณะที่เปลี่ยนแปลงเวลา

สเกลพื้นผิวที่เชี่ยวชาญเป็นตัวเลือกที่ต้องการในกรณีนี้: สเกลที่เชี่ยวชาญจะขยายตัวด้วยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ของสารตั้งต้นหินแกรนิตเท่านั้นและจะแสดงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการตอบสนองต่อการแกว่งขนาดเล็กในอุณหภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระยะยาวจะต้องได้รับการพิจารณาและสิ่งเหล่านี้จะส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิเฉลี่ยของสารตั้งต้นมวลสูง การชดเชยอุณหภูมินั้นตรงไปตรงมาเนื่องจากคอนโทรลเลอร์จำเป็นต้องชดเชยพฤติกรรมความร้อนของเครื่องโดยไม่ต้องพิจารณาพฤติกรรมความร้อนของเครื่องเข้ารหัส

โดยสรุประบบเข้ารหัสที่มีเครื่องชั่งที่เชี่ยวชาญด้านพื้นผิวเป็นทางออกที่ยอดเยี่ยมสำหรับ CMM ที่มีความแม่นยำด้วยสารตั้งต้น CTE ต่ำ / ความร้อนสูงและแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ ที่ต้องการประสิทธิภาพการวัดระดับสูง ข้อดีของเครื่องชั่งที่เชี่ยวชาญ ได้แก่ การทำให้ระบบการชดเชยความร้อนง่ายขึ้นและศักยภาพในการลดข้อผิดพลาดในการวัดที่ไม่สามารถทำซ้ำได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศในสภาพแวดล้อมของเครื่องจักรในท้องถิ่น