La maggior parte diMacchine CMM (coordinare le macchine di misurazione) sono realizzati daComponenti di granito.
Una coordinata di misurazione delle macchine (CMM) è un dispositivo di misurazione flessibile e ha sviluppato una serie di ruoli con l'ambiente di produzione, incluso l'uso nel tradizionale laboratorio di qualità e il ruolo più recente di sostenere direttamente la produzione sul pavimento di produzione in ambienti più duri. Il comportamento termico delle scale dell'encoder CMM diventa una considerazione importante tra i suoi ruoli e l'applicazione.
In un articolo recentemente pubblicato, di Renishaw, vengono discussi le tecniche di montaggio in scala di codificatore fluttuanti e padroneggiate.
Le scale di encoder sono effettivamente o termicamente indipendenti dal loro substrato di montaggio (galleggiante) o dipendenti termicamente dal substrato (padroneggiato). Una scala galleggiante si espande e si contrae in base alle caratteristiche termiche del materiale della scala, mentre una scala master si espande e si contrae allo stesso ritmo del substrato sottostante. Le tecniche di montaggio della scala di misurazione offrono una varietà di vantaggi per le varie applicazioni di misurazione: l'articolo di Renishaw presenta il caso in cui una scala master potrebbe essere una soluzione preferita per le macchine da laboratorio.
I CMM vengono utilizzati per acquisire dati di misurazione tridimensionale su componenti ad alta precisione, lavorati, come blocchi di motore e lame del motore a reazione, come parte di un processo di controllo della qualità. Esistono quattro tipi di base di macchina di misurazione delle coordinate: ponte, cantilever, cavalletto e braccio orizzontale. I CMM di tipo ponte sono i più banali. In un design del ponte CMM, una penna dell'asse Z è montata su una carrozza che si muove lungo il ponte. Il ponte è guidato lungo due via guida nella direzione dell'asse Y. Un motore guida una spalla del ponte, mentre la spalla opposta è tradizionalmente non guidata: la struttura del ponte è generalmente guidata / supportata su cuscinetti aerostatici. Il carrello (asse x) e la penna (asse z) possono essere guidati da una cinghia, una vite o un motore lineare. I CMM sono progettati per ridurre al minimo gli errori non ripetibili in quanto sono difficili da compensare nel controller.
I CMM ad alte prestazioni comprendono un letto in granito di massa termico elevato e una struttura a cavalletto / ponte rigida, con una penna di inerzia bassa a cui è collegato un sensore per misurare le caratteristiche del pezzo di lavoro. I dati generati utilizzati per garantire che le parti soddisfino tolleranze predeterminate. Gli encoder lineari ad alta precisione sono installati sugli assi separati X, Y e Z che possono essere lunghi molti metri su macchine più grandi.
Un tipico CMM di tipo a ponte in granito operato in una stanza climatizzata, con una temperatura media di 20 ± 2 ° C, in cui la temperatura ambiente cicla tre volte ogni ora, consente il granito di massa ad alto termico per mantenere una temperatura media costante di 20 ° C. Un encoder in acciaio inossidabile lineare galleggiante installato su ciascun asse CMM sarebbe in gran parte indipendente dal substrato di granito e risponde rapidamente ai cambiamenti della temperatura dell'aria a causa della sua alta conducibilità termica e bassa massa termica, che è significativamente inferiore alla massa termica della tavola di granito. Ciò porterebbe a una massima espansione o contrazione della scala su un tipico asse 3M di circa 60 µm. Questa espansione può produrre un sostanziale errore di misurazione che è difficile da compensare a causa della sua natura variabile nel tempo.
Una scala master del substrato è la scelta preferita in questo caso: una scala master si espanderebbe solo con il coefficiente di espansione termica (CTE) del substrato di granito e, quindi, mostrerebbe pochi cambiamenti in risposta a piccole oscillazioni della temperatura dell'aria. Le variazioni di temperatura a più lungo termine devono essere ancora prese in considerazione e questi influenzeranno la temperatura media di un substrato di massa ad alto termico. La compensazione della temperatura è semplice in quanto il controller deve solo compensare il comportamento termico della macchina senza considerare anche il comportamento termico della scala degli encoder.
In sintesi, i sistemi di codificatore con scale master del substrato sono una soluzione eccellente per CMM di precisione con bassi substrati di massa termica CTE / alta e altre applicazioni che richiedono alti livelli di prestazioni metrologiche. I vantaggi delle scale master includono la semplificazione dei regimi di compensazione termica e il potenziale per la riduzione degli errori di misurazione non ripetibili dovuti, ad esempio, variazioni di temperatura dell'aria nell'ambiente della macchina locale.
Tempo post: dec-25-2021