Materiali di costruzione termicamente stabili. Assicurarsi che i componenti principali della struttura della macchina siano costituiti da materiali meno sensibili alle variazioni di temperatura. Si considerino il ponte (l'asse X della macchina), i supporti del ponte, la guida di scorrimento (l'asse Y della macchina), i cuscinetti e la barra dell'asse Z della macchina. Questi componenti influiscono direttamente sulle misurazioni e sulla precisione dei movimenti della macchina e costituiscono la struttura portante della CMM.
Molte aziende realizzano questi componenti in alluminio per la sua leggerezza, lavorabilità e costo relativamente basso. Tuttavia, materiali come il granito o la ceramica sono molto più adatti alle macchine di misura a coordinate (CMM) grazie alla loro stabilità termica. Oltre al fatto che l'alluminio si espande quasi quattro volte di più del granito, il granito possiede eccellenti proprietà di smorzamento delle vibrazioni e può fornire un'eccellente finitura superficiale su cui i cuscinetti possono scorrere. Il granito, infatti, è da anni lo standard di misura ampiamente accettato.
Per le CMM, tuttavia, il granito presenta uno svantaggio: è pesante. Il dilemma è riuscire a spostare una CMM in granito sui propri assi per effettuare le misurazioni, manualmente o tramite servomotore. Un'azienda, la LS Starrett Co., ha trovato una soluzione interessante a questo problema: la tecnologia del granito cavo.
Questa tecnologia utilizza lastre e travi di granito massiccio, prodotte e assemblate per formare elementi strutturali cavi. Queste strutture cave pesano quanto l'alluminio, pur mantenendo le favorevoli caratteristiche termiche del granito. Starrett utilizza questa tecnologia sia per il ponte che per gli elementi di supporto. Analogamente, utilizza la ceramica cava per il ponte sulle macchine di misura a coordinate più grandi, quando il granito cavo risulta poco pratico.
Cuscinetti. Quasi tutti i produttori di macchine di misura a coordinate (CMM) hanno abbandonato i vecchi sistemi a cuscinetti a rulli, optando per i sistemi a cuscinetti ad aria, di gran lunga superiori. Questi sistemi non richiedono alcun contatto tra il cuscinetto e la superficie di appoggio durante l'uso, con conseguente usura pari a zero. Inoltre, i cuscinetti ad aria non hanno parti mobili e, quindi, non generano rumore o vibrazioni.
Tuttavia, anche i cuscinetti ad aria presentano delle differenze intrinseche. Idealmente, è consigliabile cercare un sistema che utilizzi grafite porosa come materiale per i cuscinetti anziché alluminio. La grafite presente in questi cuscinetti consente all'aria compressa di passare direttamente attraverso la porosità naturale della grafite, creando uno strato d'aria distribuito in modo molto uniforme sulla superficie del cuscinetto. Inoltre, lo strato d'aria prodotto da questo cuscinetto è estremamente sottile, circa 0,0002". I cuscinetti in alluminio convenzionali con porte, invece, presentano solitamente un traferro compreso tra 0,0010" e 0,0030". Un traferro ridotto è preferibile perché riduce la tendenza della macchina a rimbalzare sul cuscino d'aria e si traduce in una macchina molto più rigida, precisa e ripetibile.
Manuale vs. DCC. Determinare se acquistare una CMM manuale o una automatizzata è piuttosto semplice. Se il vostro ambiente di produzione principale è orientato alla produzione, di solito una macchina a controllo computerizzato diretto è l'opzione migliore a lungo termine, sebbene il costo iniziale sarà maggiore. Le CMM manuali sono ideali se devono essere utilizzate principalmente per l'ispezione del primo articolo o per il reverse engineering. Se eseguite molte operazioni di entrambi i tipi e non volete acquistare due macchine, prendete in considerazione una CMM DCC con servoazionamenti disinseribili, che consenta l'uso manuale quando necessario.
Sistema di azionamento. Quando si seleziona una CMM DCC, è consigliabile scegliere una macchina senza isteresi (gioco) nel sistema di azionamento. L'isteresi influisce negativamente sulla precisione di posizionamento e sulla ripetibilità della macchina. Gli azionamenti a frizione utilizzano un albero di trasmissione diretta con una fascia di trasmissione di precisione, con conseguente isteresi zero e vibrazioni minime.
Data di pubblicazione: 19-01-2022