Една машина за измерване на координати може да има скали с висока-разделителна способност, усъвършенствана технология за сондиране и усъвършенстван софтуер за измерване, но въпреки това нейните резултати все още зависят от механичната структура под тези системи. Гранитната основа, направляващите, мостовите елементи, колоните и прецизните монтажни повърхности установяват физическата референтна рамка за всяка X, Y и Z координация на CMM отчетите.
Ето защо ултра{0}}прецизните механични части от гранит остават централни за мостови CMM, портални CMM, оптични измервателни системи и машини за проверка по поръчка. Гранитът не се използва просто защото е тежък. Стойността му идва от дългосрочна-геометрична стабилност, контролирана термична реакция, гасене на вибрации, прецизни-обработваеми повърхности и съвместимост с метрологични среди.
Механичната референция зад всяко измерване
CMM измерва геометрията на част чрез преместване на сонда през определена координатна система. Сондата може да докосва повърхност, да сканира непрекъснато или да събира оптични данни, но машината трябва да знае точно къде се намират нейните оси във всеки един момент.
Структурните компоненти определят дали тази координатна система остава стабилна. CMM основа поддържа детайла и приспособлението. Направляващите пътища определят пътя на движение на подвижния мост или каретата. Колоните и гредите поддържат правоъгълност между осите. Монтажните повърхности установяват връзката между енкодери, въздушни лагери, задвижващи компоненти и сензорни елементи.
Повечето фиксирани CMM използват дебела, плоска, стабилна гранитна маса. По-големите машини могат също така да включват направляващи директно в гранитогресната маса, докато модулите мост, рамо и пинола носят трите оси на измерване. Поради това много -дизайни на CMM с общо предназначение интегрират своята Y{3}}структура с гранитна маса, вместо да третират гранита единствено като опора за детайла.mitutoyo+1
За мениджърите по качеството и лабораторните техници това има практическа последица: заявената точност на CMM не може да бъде отделена от състоянието на неговите структурни референтни компоненти. Износване, замърсяване, лошо нивелиране, термични градиенти, повредени вложки или неправилен монтаж могат да повлияят на измервателната верига.
Защо гранитът пасва на CMM структури
Прецизният гранит е много подходящ заМеханични части на CMMзащото е естествено плътен, твърд, не-магнитен, електроне{1}}проводим и устойчив на корозия. Може да бъде прецизно шлайфано и ръчно-притривано, за да се произвеждат работни повърхности с контролирана плоскост, праволинейност, паралелност и правоъгълност.
Гранитът също така няма остатъчни напрежения от заваряване или конвенционално леене на метал. Това не означава, че гранитна структура никога не се движи; всички материали реагират на температура и натоварване. Това означава, че материалът не претърпява същото дългосрочно-поведение-отслабване на напрежението, което може да усложни някои изработени или отлети метални конструкции.
Термичното поведение е особено важно. Референтната структура не трябва да реагира бързо на краткосрочни-промени в температурата на околната среда, движението на персонала, топлината на двигателя, осветлението, въздушния поток или близките машини. Индустриалните данни обикновено поставят топлинното разширение на гранита на приблизително 5 µm/m·K, в сравнение с приблизително 12 µm/m·K за стоманата; неговата много по-ниска топлопроводимост означава също, че той реагира по-бавно на температурни промени.reitz-natursteintechnik
Тази по-бавна реакция може да бъде полезна в помещения за измерване, където температурата на въздуха се контролира, но не е идеално равномерна. Стабилната гранитна CMM основа намалява вероятността самата конструкция да се превърне в доминиращ източник на краткосрочна-промяна на геометрията. Все пак гранитът може да развие температурни градиенти, особено в големи структури. Правилната климатизация, разумното разположение на машината, термичните сензори, процедурите-за загряване и софтуерната компенсация остават необходими за взискателна работа.
Плоскост, праволинейност и точност на водача
Производителността на CMM започва с геометрията. Гранитна повърхностна плоча осигурява плоската опорна точка за частта и приспособлението, докато гранитните направляващи и структурните елементи помагат за поддържане на центровката на движещите се оси.
Процесът на обработка е толкова важен, колкото и суровината. Гранитният компонент на CMM обикновено се изрязва във форма, грубо-обработва, стабилизира, прецизно шлифова и ръчно-прилепва. След това металните вложки, монтажните отвори, въздушните канали, втулките с резба и свързващите повърхности се позиционират от установените базови точки. Всяка стъпка трябва да се контролира, тъй като грешка в основата може да се прехвърли върху подравняването на релсата, движението на каретката и в крайна сметка позицията на сондата.
Гранитът е съвместим с машинна обработка с диаманти и ръчно прилепване, което позволява повърхностите на водачите да бъдат прецизирани до изисквания за ниво на микрон-. Това е една от причините гранитът да се използва във високо-прецизни водещи системи за CMM, където правотата и плоскостта са основни за повтаряемото движение на оста.reitz-natursteintechnik
В нашата работа по прецизни гранитни сглобки окончателният план за проверка обикновено се обсъжда преди започване на производството. Големите основи на CMM често изискват повече от доклад за плоскостта. Клиентите може да се нуждаят от успоредност между повърхностите на водачите, правоъгълност между вертикални и хоризонтални базови точки, проверка на местоположението на вмъкване или проверки на сглобяването със залепени метални релси. Методът на проверка трябва да съответства на функцията на компонента, а не само на заглавието на чертежа.
Вибрации, маса и повторяемост на измерванията
CMM е чувствителен към вибрации от пешеходен трафик, системи-сгъстен въздух, близки машини, оборудване за манипулиране и собствените му движещи се оси. Масата на гранита и естественото затихване спомагат за създаването на по-тиха механична платформа за измерване.
Това не замества подходяща основа или виброизол-система. Големите портални CMM може да изискват конструкции, монтирани-на пода, докато по-малките машини могат да използват гранитни плочи с пасивна или активна изолация. Основата и носещата рамка трябва да бъдат избрани като част от инсталацията, тъй като един отличен гранитен компонент не може да компенсира нестабилен под или неправилно регулирани нивелиращи крака.
Гранитът също е изгоден в настройки, където магнитните смущения или корозията могат да бъдат проблем. Не-магнитната му, не-проводима природа може да бъде полезна при чувствителен измервателен хардуер, докато устойчивостта му на ръжда намалява изискванията за поддръжка в сравнение с незащитените железни повърхности.
От гранитен блок до сглобяване на CMM
Гранитната основа на CMM не е обикновена каменна плоча. Качеството на материала, геометрията, дизайнът на вложката, оформлението на опората, последователността на обработка и процедурата за проверка трябва да отговарят на условията на работа на машината.
За компактна мостова CMM основата може да включва припокрити повърхности{0}}поддържащи детайли, вградени вложки за приспособления и прецизни опорни точки за направляващи. По-голяма портална машина може да изисква дълги, успоредни гранитни релси, подови интерфейси, множество опорни точки за сглобяване, мерки за-прокарване на кабели и контролирани съединения към метални конструкции. Оптичните и сканиращи CMM системи може допълнително да изискват покрития с ниска-отражателност, защитени кабелни канали и внимателно разположени сензорни интерфейси.
UNPARALLELED® произвежда персонализирани CMM гранитни механични части, включително гранитни основи, направляващи, мостови конструкции, колони и монтажни компоненти, въз основа на чертежи на клиента и изисквания за измерване. Практическият фокус не е да се третира гранита като самостоятелен-продукт, а да се осигури контролирана референтна структура, която може да бъде интегрирана с релси, лагери, задвижвания, везни и приспособления на клиента.
Избор и спецификация на гранитни компоненти
Инженерните купувачи трябва да дефинират следното, преди да поискат оферта за CMM гранитни части:
Необходими размери, товароносимост и оформление-на опорните точки.
Критични допуски за плоскост, праволинейност, успоредност и перпендикулярност.
Местоположение на-работни лица и защитени-неработни повърхности.
Изисквания за материал за вмъкване, стандарт на резба, разстояние, дълбочина и-издърпване.
Интерфейси за релсови, въздушни-лагери, енкодери, сензори и-насочване на кабели.
Работен температурен диапазон и измерване{0}}условия в стаята.
Необходим протокол за калибриране, проследимост, точки на приемане и метод на опаковане.
Най-добрата структура от гранит CMM е тази, определена като част от бюджета за пълна точност на машината. Когато неговият материал, геометрия, интерфейси и критерии за проверка са съобразени с приложението, ултра-прецизните механични части от гранит осигуряват стабилната основа, която надеждното измерване на координатите изисква.