Materiali da costruzione termicamente stabili. Assicurarsi che gli elementi principali della struttura della macchina siano costituiti da materiali meno sensibili alle variazioni di temperatura. Considerare il ponte (l'asse X della macchina), i supporti del ponte, la guida (l'asse Y della macchina), i cuscinetti e la barra dell'asse Z della macchina. Queste parti influenzano direttamente la precisione delle misurazioni e dei movimenti della macchina e costituiscono i componenti portanti della CMM.
Molte aziende realizzano questi componenti in alluminio per via della sua leggerezza, lavorabilità e costo relativamente basso. Tuttavia, materiali come il granito o la ceramica sono molto più adatti per le 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, quest'ultimo possiede superiori proprietà di smorzamento delle vibrazioni e può fornire un'eccellente finitura superficiale su cui i cuscinetti possono scorrere. Il granito è, infatti, lo standard ampiamente accettato per le misurazioni da anni.
Per le macchine di misura a coordinate (CMM), tuttavia, il granito presenta uno svantaggio: il peso. Il dilemma consiste nel riuscire a spostare una CMM in granito sui suoi assi, manualmente o tramite servomotore, per effettuare le misurazioni. 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 che vengono fabbricate e assemblate per formare elementi strutturali cavi. Queste strutture cave hanno un peso paragonabile a quello dell'alluminio, pur mantenendo le favorevoli caratteristiche termiche del granito. Starrett utilizza questa tecnologia sia per il ponte che per gli elementi di supporto. Analogamente, impiega elementi in ceramica cava per il ponte delle più grandi macchine di misura a coordinate (CMM) quando il granito cavo risulta impraticabile.
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 in movimento e, pertanto, non producono rumore o vibrazioni.
Tuttavia, anche i cuscinetti ad aria presentano delle differenze intrinseche. Idealmente, è preferibile optare per un sistema che utilizzi grafite porosa come materiale del cuscinetto anziché alluminio. La grafite in questi cuscinetti permette all'aria compressa di passare direttamente attraverso la porosità naturale del materiale, creando uno strato d'aria uniformemente distribuito sulla superficie del cuscinetto. Inoltre, lo strato d'aria prodotto da questo tipo di cuscinetto è estremamente sottile, circa 0,0002". I cuscinetti ad aria convenzionali in alluminio, invece, presentano solitamente un traferro compreso tra 0,0010 e 0,0030 pollici. Un traferro ridotto è preferibile perché diminuisce la tendenza della macchina a rimbalzare sul cuscinetto d'aria, garantendo una maggiore rigidità, precisione e ripetibilità.
Manuale vs. DCC. Decidere se acquistare una macchina di misura a coordinate (CMM) manuale o automatizzata è piuttosto semplice. Se il vostro ambiente di produzione principale è orientato alla produzione in serie, di solito una macchina a controllo diretto computerizzato (DCC) è l'opzione migliore a lungo termine, anche se il costo iniziale sarà più elevato. Le CMM manuali sono ideali se devono essere utilizzate principalmente per l'ispezione del primo campione o per l'ingegneria inversa. Se svolgete entrambe le attività e non volete acquistare due macchine, considerate una CMM DCC con servomotori disinseribili, che consentono l'utilizzo manuale quando necessario.
Sistema di azionamento. Quando si seleziona una CMM DCC, è importante cercare una macchina priva di isteresi (gioco) nel sistema di azionamento. L'isteresi influisce negativamente sulla precisione e sulla ripetibilità del posizionamento della macchina. Gli azionamenti a frizione utilizzano un albero di trasmissione diretto con una fascia di trasmissione di precisione, con conseguente assenza di isteresi e vibrazioni minime.
Data di pubblicazione: 19 gennaio 2022