Coördinatenmeetmachines (CMM) Inspectie voor moderne CNC-bewerkingsindustrie

Coördinatenmeetmachines (CMM) bestaan ​​al heel lang en werden voor het eerst op de markt gebracht door DEA en Ferranti in de jaren zestig. Deze vroege coördinatenmeetmachines werden handmatig bediend door "harde detectie" en uiteindelijk gemigreerd naar computergestuurde CNC-eenheden met trigger-tasters. De coördinatenmeetmachine is een moderne automatische meettechnologie en een belangrijke manifestatie van de ontwikkeling van zeer nauwkeurige en zeer efficiënte automatische meettechnologie.

Tegenwoordig is CMM te vinden in bijna alle precisieproductiebedrijven ter wereld en vormt de kern van de meeste kwaliteitscontroleprocessen.

In de afgelopen decennia zijn coördinatenmeetmachines sneller, nauwkeuriger en goedkoper geworden. De ontwikkeling van CMM-fabrikanten omvat het sterker, lichter en thermisch gecompenseerd maken van de structuur voor gebruik buiten het traditionele kwaliteitslaboratorium voor temperatuurregeling.

Soorten CMM

De coördinatenmeetmachine is een meetinstrument dat het werkstuk meet door zijn eigen coördinatensysteem te combineren met een sonde om de fysieke geometrische punten van het onderdeel te meten. Naast nauwkeurige metingen heeft CMM ook het voordeel dat het CMM-operators realtime informatie geeft over de status van het productieproces. Alle wereldwijde CMM's moeten voldoen aan de internationale meetnormen ISO 10360 en kunnen worden bestuurd door operators of computers. Er zijn vijf belangrijke coördinatenmeetmachines die in de hedendaagse metrologie worden gebruikt:

Cantilever:

voornamelijk gebruikt voor het meten van meetinstrumenten en hoofdonderdelen.

Brug:

Het meest populaire scan- en digitaliseringswerk in de matrijs-, bewerkings- en stempelmarkten.

Gantry:

gebruikt om grote en zware onderdelen te meten, zoals grote mallen.

Horizontale arm:

gebruikt om grote hoeveelheden onderdelen te meten in de lucht- en ruimtevaart, defensie, huishoudelijke apparaten en andere industrieën.

Draagbaar (PCMM):

Handbediende 3D- en geometrische dimensie- en tolerantiemetingen (GD&T), kunnen ook de ISO 10360-certificering doorstaan.

Het meetprincipe van de coördinatenmeetmachine is om de drie coördinaatwaarden van het oppervlak van het onderdeel nauwkeurig te meten. Na een bepaald algoritme worden de meetelementen zoals lijnen, vlakken, cilinders en bollen gepast en worden de vorm, positie en andere geometrische grootheden verkregen door wiskundige berekeningen. gegevens. Het is duidelijk dat het nauwkeurig meten van de coördinaten van de oppervlaktepunten van de onderdelen de basis is voor het evalueren van geometrische fouten zoals vorm en positie.

Tips voordat u CMM gebruikt

De coördinatenmeetmachine is een zeer nauwkeurige meetapparatuur, die strenge eisen stelt aan de werkomgeving. De temperatuur moet bijvoorbeeld worden geregeld op 20+/-2 , de luchtvochtigheid moet worden geregeld op 40% -60% en een goede schokbestendige garantie.

Analyseer de tekeningen, bepaal de te meten meting volgens de vereisten van de tekeningen en plan het meetproces globaal, zoals de selectie van benchmarks en de lay-out van meetpunten.

Selecteer voor het meten een geschikte sonde en voer de sondeverificatie uit om de waarde van de sondekogelradius te verkrijgen. De sondekalibratie gebruikt over het algemeen een standaardbal als referentie, en de meetpuntmethode is ten minste vijfpuntsmethode, dat wil zeggen, één punt wordt genomen vanaf de bovenkant van de standaardbal en vier punten worden gemeten op de evenaar. Tijdens het kalibreren moeten de sondekop, sonde en standaardkogel goed vastzitten en moet het oppervlak schoon zijn. Sondekalibratie is de eerste stap in het begin van de meting, die een grotere impact heeft op de meetresultaten, dus u moet voldoende opletten.

Om de nul-retourfout te voorkomen die wordt veroorzaakt door het gebruik van het machinecoördinatensysteem tijdens het meten, moet het werkstukcoördinatensysteem worden vastgesteld voordat de meting wordt gestart. Het opzetten van een geschikt coördinatensysteem is de basis voor de daaropvolgende meting van een meetmachine met drie coördinaten. Een redelijk coördinatensysteem zal de meetnauwkeurigheid en meetefficiëntie helpen verbeteren. Bovendien kan het opzetten van een geschikt coördinatensysteem bij het programmeren bij batchtesten de werkintensiteit verminderen en de meetsnelheid verbeteren.

Toepassing van CMM

CMM voor lineaire oppervlaktemeting

De eenvoudigste metingen omvatten toleranties op lineaire of cilindrische oppervlakken. In de meeste gevallen worden deze direct na bewerking door een machinist gemeten met een eenvoudige micrometer of meter.

Alle moderne industriële concepten, inclusief toekomstige Industrie 4.0, hebben een hoge mate van automatisering in het productieproces, zelfs zonder monteur kunnen ze extra bewegingen en taken uitvoeren. Kwaliteitscontrole is een goed voorbeeld. U kunt de CMM programmeren om dezelfde bewerking uit te voeren op een willekeurig aantal onderdelen in de batch.

CMM voor complexe oppervlaktemetingen

Het belangrijkste doel van coördinatenmeetmachines is het meten van complexe oppervlakken. Bij gebruik in turbinebladen, vliegtuigvleugels, pompwaaiers en andere onderdelen met ongebruikelijke oppervlakken, zal CMM zijn volledige potentieel bereiken. Als u een groot aantal identieke onderdelen vervaardigt, en deze onderdelen zijn zo nauwkeurig dat u elk onderdeel moet controleren, dan is automatisering van deze bewerkingen ook mogelijk. In de meeste gevallen worden dergelijke onderdelen echter handmatig gemeten door monteurs.

Om complexe oppervlakken te meten, zal de monteur de afstandsbediening gebruiken om de sonde handmatig langs drie assen te bewegen totdat de sonde het onderdeel raakt dat de monteur nodig heeft. Vervolgens worden, na veel metingen, de punten geanalyseerd en worden de contouren van de onderdelen als splines verbonden. Vergelijk vervolgens de meetresultaten met het 3D-model van het onderdeel (inclusief acceptabele afwijkingen), of met enkele andere gegevens die de vereiste maat aangeven.

CMM voor relatie en formele afwijking

De meeste hoogwaardige onderdelen worden niet alleen gekenmerkt door hun maatfouten, maar ook door de nauwkeurigheid van hun oppervlaktevormen en hun relatieve posities ten opzichte van elkaar. Deze afwijkingen zijn vooral belangrijk om de trillingen van roterende delen te verminderen en een soepele beweging te garanderen. De meting van dergelijke afwijkingen door CMM verschilt niet veel van die van complexe oppervlakken. Alle formele en relationele afwijkingen hebben een basis om mee te vergelijken. Om aan de nauwkeurigheidseisen te voldoen, moet u daarom de onderdelen op het bodemoppervlak klemmen en de vereiste onderdelen meten.

CMM Voor Meting oppervlakteafwerking

De profiler is het meest gebruikte instrument voor het meten van oppervlakteafwerking. Door de uitstekende nauwkeurigheid kunnen CMM-machines echter ook de oppervlakteafwerking van onderdelen meten. Vervang de sonde door een speciale naald en de naald zal dan langs het oppervlak bewegen en eventuele microscopische onregelmatigheden bepalen die de oppervlakteafwerking vormen.

Conclusie

CMM zal de productie van zeer nauwkeurige onderdelen in kleine winkels blijven ondersteunen en een auditrol blijven spelen, vooral in de belangrijkste medische en ruimtevaartindustrieën, om snelle en nauwkeurige gegevens over de afmetingen en het oppervlak van onderdelen te verkrijgen. De flexibiliteit en precisie hebben fabrikanten veel kansen geboden. U kunt CMM gebruiken na bewerking of bestaande onderdelen meten om ze opnieuw te ontwerpen, of het gebruiken als onderdeel van een geautomatiseerde productieketen.