Nachrichten - Komplette CMM -Maschine und Messhandbuch

Was ist eine CMM -Maschine?

Stellen Sie sich eine Maschine im CNC-Stil vor, die in der Lage ist, extrem genaue Messungen auf stark automatische Weise vorzunehmen. Das tun CMM -Maschinen!

CMM steht für „Koordinatenmessmaschine“. Sie sind vielleicht die ultimativen 3D -Messgeräte in Bezug auf ihre Kombination aus allgemeiner Flexibilität, Genauigkeit und Geschwindigkeit.

Anwendungen von Koordinatenmessmaschinen

Koordinatenmessmaschinen sind jederzeit wertvoll, wenn genaue Messungen durchgeführt werden müssen. Und je komplexer oder zahlreicher die Messungen, desto vorteilhafter ist es, ein CMM zu verwenden.

In der Regel werden CMMs zur Inspektion und Qualitätskontrolle verwendet. Das heißt, sie werden verwendet, um zu überprüfen, ob das Teil den Anforderungen und Spezifikationen des Designers erfüllt.

Sie können auch daran gewöhnt werdenRückwärtsingenieurBestehende Teile durch genaue Messungen ihrer Merkmale.

Wer hat CMM -Maschinen erfunden?

Die ersten CMM -Maschinen wurden in den 1950er Jahren von Ferranti Company aus Schottland entwickelt. Sie wurden für die Präzisionsmessung von Teilen in der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie benötigt. Die allerersten Maschinen hatten nur 2 Bewegungsachsen. 3 Achsenmaschinen wurden in den 1960er Jahren von DEA von Italien eingeführt. Die Computerkontrolle kam in den frühen 1970er Jahren und wurde von Sheffield of USA eingeführt.

Arten von CMM -Maschinen

Es gibt fünf Arten von Koordinatenmessmaschinen:

Brückenentyp CMM: In diesem Design fährt der CMM -Kopf auf einer Brücke am häufigsten. Eine Seite der Brücke fährt auf einer Schiene auf dem Bett, die andere wird auf einem Luftkissen oder einer anderen Methode auf dem Bett ohne Führungsschiene getragen.
Cantilever CMM: Der Ausleger unterstützt die Brücke nur auf einer Seite.
Gantry CMM: Die Garderie verwendet wie ein CNC -Router eine Führungsschiene auf beiden Seiten. Dies sind in der Regel die größten CMMs, daher benötigen sie die zusätzliche Unterstützung.
Horizontaler Arm CMM: Stellen Sie sich einen Ausleger vor, aber die gesamte Brücke bewegt sich eher auf dem einzigen Arm als auf der eigenen Achse. Dies sind die am wenigsten genauen CMMs, aber sie können große Dünnmessungen wie Autokörper messen.
Tragbarer Armtyp CMM: Diese Maschinen verwenden mitgelenkte Arme und sind typischerweise manuell positioniert. Anstatt XYZ direkt zu messen, berechnen sie Koordinaten aus der Drehposition jeder Verbindung und der bekannten Länge zwischen den Fugen.

Jeder hat Vor- und Nachteile, abhängig von den Arten von Messungen, die durchgeführt werden sollen. Diese Typen beziehen sich auf die Struktur der Maschine, die zur Positionierung der ITS verwendet wirdSonderelativ zu dem gemessenen Teil.

Hier ist ein praktischer Tisch, um die Vor- und Nachteile zu verstehen:

CMM -Typ	Genauigkeit	Flexibilität	Am besten zur Messung verwendet
Brücke	Hoch	Medium	Mittelgroße Komponenten, die eine hohe Genauigkeit erfordern
Ausleger	Höchste	Niedrig	Kleinere Komponenten, die sehr hohe Genauigkeit erfordern
Horizontaler Arm	Niedrig	Hoch	Große Komponenten, die eine geringe Genauigkeit erfordern
Portal	Hoch	Medium	Große Komponenten, die eine hohe Genauigkeit erfordern
Tragbarer Arm-Typ	Niedrigste	Höchste	Wenn die Portabilität absolut die größten Kriterien ist.

Die Sonden sind normalerweise in 3 Abmessungen - x, y und z positioniert. Fachhaftere Maschinen können jedoch auch ermöglichen, dass der Sondenwinkel geändert werden kann, was eine Messung an Stellen ermöglicht, die die Sonde sonst nicht erreichen könnte. Rotationstabellen können auch verwendet werden, um die Annäherbarkeit verschiedener Merkmale zu verbessern.

CMMs bestehen oft aus Granit und Aluminium, und sie verwenden Luftlager

Die Sonde ist der Sensor, der bestimmt, wo sich die Oberfläche des Teils befindet, wenn eine Messung durchgeführt wird.

Sondenstypen umfassen:

Mechanisch
Optisch
Laser
Weißes Licht

Koordinatenmessmaschinen werden auf ungefähr drei allgemeine Arten verwendet:

Qualitätskontrollabteilungen: Hier sind sie in der Regel in klimatisierten sauberen Räumen aufbewahrt, um ihre Präzision zu maximieren.
Shop Floor: Hier sind CMMs unter den CNC -Maschinen, um Inspektionen als Teil einer Fertigungszelle mit minimalem Weg zwischen dem CMM und der Maschine, in der Teile bearbeitet werden, einfach durchzuführen. Auf diese Weise können Messungen früher und möglicherweise häufiger durchgeführt werden, was zu Einsparungen führt, da Fehler früher identifiziert werden.
Tragbar: Tragbare CMMs sind leicht zu bewegen. Sie können in einer Werkstatt verwendet werden oder sogar in eine Standort -Fernbedienung aus der Produktionsanlage gehen, um Teile auf dem Feld zu messen.

Wie genau sind CMM -Maschinen (CMM -Genauigkeit)?

Die Genauigkeit von Koordinatenmessmaschinen variiert. Im Allgemeinen streben sie eine mikrometerübergreifende Präzision oder besser an. Aber es ist nicht so einfach. Zum einen kann ein Fehler eine Funktion der Größe sein, sodass ein CMM -Messfehler als Kurzformel angegeben werden kann, die die Länge der Messung als Variable enthält.

Zum Beispiel ist Hexagons globales klassisches CMM als erschwinglicher Allzweck-CMM aufgeführt und legt seine Genauigkeit an als:

1,0 + l/300um

Diese Messungen sind in Mikrometern und L ist in MM angegeben. Nehmen wir also an, wir versuchen, die Länge einer 10 -mm -Funktion zu messen. Die Formel wäre 1,0 + 10/300 = 1,0 + 1/30 oder 1,03 Mikrometer.

Ein Mikron ist tausendstel mm, was etwa 0,00003937 Zoll beträgt. Der Fehler bei der Messung unserer 10 -mm -Länge beträgt also 0,00103 mm oder 0,00004055 Zoll. Das sind weniger als ein halbes halbes Zehntel kleiner Fehler!

Andererseits sollte man Genauigkeit 10x haben, was wir zu messen versuchen. Das heißt also, wenn wir dieser Messung nur auf 10 -fache und 0,00005 Zoll vertrauen. Immer noch ein ziemlich kleiner Fehler.

Die Dinge werden noch düsterer für die CMM -Messungen des Werkstatts. Wenn das CMM in einem temperaturgesteuerten Inspektionslabor untergebracht ist, hilft es sehr. Aber in der Werkstatt können die Temperaturen sehr unterschiedlich sein. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie ein CMM die Temperaturschwankungen kompensieren kann, aber keine ist perfekt.

CMM-Hersteller geben häufig die Genauigkeit für ein Temperaturband an, und gemäß dem ISO 10360-2 Standard für CMM-Genauigkeit beträgt ein typisches Band 64-72F (18-22c). Das ist großartig, es sei denn, Ihre Werkstatt ist im Sommer 86F. Dann haben Sie keine gute Spezifikation für den Fehler.

Einige Hersteller geben Ihnen eine Reihe von Treppenstufen oder Temperaturbändern mit unterschiedlichen Genauigkeitsspezifikationen. Aber was passiert, wenn Sie zu verschiedenen Tageszeiten oder an verschiedenen Wochentagen in mehr als einem Bereich für den gleichen Teilelauf sind?

Man muss ein Unsicherheitsbudget erstellen, das schlimmste Fälle ermöglicht. Wenn diese schlimmsten Fälle zu inakzeptablen Toleranzen für Ihre Teile führen, sind weitere Prozessänderungen erforderlich:

Sie können die CMM -Verwendung auf bestimmte Tageszeiten einschränken, wenn die Temperaturen in günstigeren Bereichen fallen.
In bestimmten Tageszeiten können Sie nur eine niedrigere Toleranzteile oder -merkmale maschben.
Bessere CMMs haben möglicherweise bessere Spezifikationen für Ihre Temperaturbereiche. Sie können es wert sein, obwohl sie viel teurer sein können.

Natürlich werden diese Maßnahmen Ihre Fähigkeit ausführen, Ihre Jobs genau zu planen. Plötzlich denken Sie, dass eine bessere Klimatisierung in der Werkstatt eine lohnende Investition sein könnte.

Sie können sehen, wie diese ganze Messungssache verdammt pingelig wird.

Die andere Zutat, die Hand in Hand geht, ist, wie Toleranzen von CMM angegeben werden. Der Goldstandard ist die geometrische Dimension und Toleranzung (GD & T). Schauen Sie sich unseren Einführungskurs auf GD & T an, um mehr zu erfahren.

CMM -Software

CMMs führen verschiedene Arten von Software aus. Der Standard wird als DMIS bezeichnet, das für den Standard -Grenzflächenstandard für dimensionale Messung steht. Obwohl es für jeden CMM -Hersteller nicht die Hauptsoftware -Schnittstelle ist, unterstützen die meisten sie zumindest.

Hersteller haben ihre eigenen einzigartigen Geschmacksrichtungen geschaffen, um Messaufgaben hinzuzufügen, die nicht von DMIS unterstützt werden.

DMIS

Wie bereits erwähnt, ist DMIS der Standard, aber wie der G-Code von CNC gibt es viele Dialekte, darunter:

PC-DMIS: Hexagon-Version
OpenMis
Touchdmis: Perceptron

McOsmos

McOstmos ist die CMM -Software von Nikon.

Calypso

Calypso ist CMM -Software von Zeiss.

CMM- und CAD/CAM -Software

Wie bezieht sich CMM -Software und Programmierung mit CAD/CAM -Software?

Es gibt viele verschiedene CAD -Dateiformate. Überprüfen Sie daher, mit welchen CMM -Software kompatibel ist. Die ultimative Integration wird als modellbasierte Definition (MBD) bezeichnet. Mit MBD kann das Modell selbst verwendet werden, um Abmessungen für das CMM zu extrahieren.

MDB ist ziemlich führend und wird in den meisten Fällen noch nicht verwendet.

CMM -Sonden, -vorrichtungen und Zubehör

CMM -Sonden

Eine Vielzahl von Sondenarten und Formen stehen zur Verfügung, um viele verschiedene Anwendungen zu erleichtern.

CMM -Vorrichtungen

Die Vorrichtungen sparen Zeit beim Laden und Entladen von Teilen auf einem CMM, genau wie auf einer CNC -Maschine. Sie können sogar CMMs erhalten, die automatische Palettenlader haben, um den Durchsatz zu maximieren.