部品に適したCmmサイズと容量を選択する方法

CMMのサイズと容量の理解: 寸法のメトロロジーの基礎

座標測定機(CMM)は、部品の幾何学を正確に捉える能力としてのみ良いことです。誤ったサイズや容量を選択すると、測定の不確実性、検査のスループットを遅くし、コストのかかるスクラップやリワークにつながることができます。通知された決定を行うには、アプリケーションの状態に「サイズ」と「容量」が本当に意味しているかを理解する必要があります。

Sizeは、測定を取ることができるスペースの最大量であるX、Y、およびZ軸に沿って機械の旅行範囲を指します。典型的な橋CMMの場合、これらの軸は、橋の幅(X)、テーブル(Y)の深さ、およびラム(Z)の垂直運動に対応しています。 1000×1200×800 mmで評価されるCMMは、プローブなしで、装備された部分に収まる部分を測ることができます。

容量]]は、機械がその花崗岩テーブルでサポートすることができ、その負荷の精度を維持するために必要な構造剛性の両方を網羅しています。 500 kgの容量を持つCMMは、アルミニウム鋳造に完全に適しているかもしれませんが、同じマシンは、500 kgの鋼成分を重心に配置する場合に、欠陥のエラーを展示する可能性があります。容量には、機械の過張または延伸された部品を処理する能力も含まれています。

異なるCMMアーキテクチャは、サイズ、容量、および剛性を別々に取引します。ブリッジCMMは、優れた剛性を提供し、ミッドレンジサイズで最も一般的です。ガントリーCMMは、非常に大きな部品(例えば、自動車のボディパネル)のために構築され、非常に重い負荷を処理することができます。水平アームCMMは、部品ローディングのためのオープンアクセスを提供しますが、より複雑なエラーマッピングを持っています。アーキテクチャの選択は、あなたの部品の特定のサイズと容量要件に合わせて調整する必要があります。

CMMのサイズおよび容量の選択の主要因

測定アプリケーションはユニークですが、いくつかの普遍的な要因が決定を促します。各々をあなたの現在の部分と予想される部分ミックスに対して評価します。

部分次元および幾何学

フィクスチャー、クランプ、カスタム保持ツールを含む、検査する最大の部分を測定し始めます。両側にクリアランスを追加 - 少なくとも50〜100 mm - プローブのアプローチと安全な動きを可能にする。あなたの部分に深い内部機能がある場合、プローブのリーチと必要な任意の拡張を検討してください。例えば、深い穴はより長いスタイラスを必要とするかもしれません。これにより、効果的なZ軸移動が減少します。

また、部品のアスペクト比も考慮します。長い、スレンダー部品は、同じボリュームのコンパクトなキューブよりも、横方向的に大きなY軸移動(またはX軸線)を要求します。頻繁にサイズが広く異なる部品を検査する場合、モジュラーまたは構成可能な作業エンベロープを持つCMMは価値のある評価になるかもしれません。

測定の正確さおよび許容

精度は機械サイズに関連しています。より大きいCMMは温度で拡大し、契約するより長い構造のメンバーを持ち、より長い測定長さは幾何学的な間違いの累積的な効果を高めます。標準化のための国際組織(ISO) 10360シリーズは、長さの測定およびプロービングの最高の許容誤差(MPE)を指定するCMMのパフォーマンス検証を定義します。2000 mmブリッジCMMは、3.0 + L / 300 μmのMPEを持っているかもしれませんが、500 mmのベンチは、L / μmの精度を最大許容誤差を最大値にすることができます。あなたは、MPEを要求する必要以上のものでなければなりません。

作業環境と空間の制約

CMMの花崗岩ベースは熱安定性を提供しますが、大きな製造フロアには、機械の読み取りを漂流できる温度勾配が頻繁にあります。より大きなCMMは、熱変化に敏感です。あなたの施設は、機械の仕様(典型的には±1°C 24時間)内の環境を維持できることを確認してください。また、オーバーヘッドクレーンやフォークリフトがテーブルに重い部品を配置するためのアクセスを検討してください。 CMMの設置フットプリントは、オペレータの動き、ツールスタンド、およびサービスアクセスのためのクリアランスが含まれている必要があります。ガンダと、高さ1500mm以上の高さ測定器。

予算と所有コストの合計

購入価格は、サイズと容量で急速にエスカレートします。大規模なガントリーCMMは、中型ブリッジマシンよりも2〜3倍のコストを削減することができます。しかし、初期費用は、式の一部です。より大きな機械には、より頻繁に校正が必要であり、空気軸受の圧縮空気を消費し、専用の温度制御室が必要な場合があります。プローブ、スタイリ、ソフトウェアのアップグレードのコストの要因。あなたの予算が制約されている場合、CMMは、後で再構成可能なソースを追加したり、または最近の証明書を交換したりすることができます。

未来のニーズと生産の柔軟性

来年検査する部品と比較して、今日の最大の部品は小さくなる可能性があります。予測メンテナンスと新製品ラインは、機械の故障を迅速に行うことができます。マイナーな修正(例えば、Z軸の移動の増加、または拡張機能によるより大きなテーブル)で大きな部品を収容できるCMMプラットフォームを探します。また、CADと品質管理システムとのソフトウェア互換性を考慮します。スキャンプローブやマルチセンサーなどの将来のプロービング技術をサポートするマシンは、耐用年数システムを拡張します。

実用的選択プロセス:要件から購入まで

コストの間違いを避けるために構造化されたアプローチに従ってください。すべての電流と近接コンポーネントの詳細な部分プロファイルを作成することから始まります。重量、材料、重要な寸法、許容値、および測定する機能の数を含める。あなたが本当に必要な封筒を決定するために、サイズと複雑性によるグループ部品。

次に、【FLT:0】】六角形のような主要なメーカーから CMM モデルを調べる] ZEISS またはミツトヨ[] 。要件をブラケットに少なくとも3台のマシンを要求する - わずかに小さい、 1つの正確で、そして 1つの大きなテスト。各サプライヤーは、実際の部品や、または MPEFの要素を試験するかどうかを試験します。測定能力を調べるには、または、MPEFPEFATを繰り返します。測定精度を検証するには、ISO 測定する。

プローブシステムを別々に評価します。タッチトリガープローブは幾何学的機能のポイントツーポイント測定に適していますが、プローブをスキャンすることは輪郭やフリーフォーム面の方がはるかに高速です。数百点の大きな複雑な部分は、スキャンヘッドによって提供される方が優れており、サイクルタイムも削減します。CMMコントローラとソフトウェアが選択したプローブからデータフローを処理することができることを確認してください。

最後に、サービス契約、スペアパーツの可用性、およびトレーニングオプションを確認します。 CMMは定期的なメンテナンスとソフトウェアの更新を必要とする精密機器です。ダウンタイムを最小限に抑えるために、ローカルサポートのサプライヤーを選択します。

避けるべき一般的な間違い

経験豊富なエンジニアも、これらのトラップに陥ることもあります。

オーバースペックサイズ – 2つのサイズが大きすぎるマシンを購入して「安全」に。これは、利益なしでコスト、フットプリント、熱量を追加します。 1つの顧客は、600 mmの封筒に収まる部品のための3000 mmのガントリーを注文し、その後、小さなラボで熱流出に苦労しました。
[] 部分重量分布 - 長いオーバーハングを持つ300 kgの部分は、テーブルまたはY軸線ビームを抜くことができる瞬間のために500 kgのコンパクトブロックよりも大きい容量を必要とするかもしれません。
[] 操作者人間工学[] - 非常に大きなCMMは、オペレータがテーブルのはるかに端に到達するためにそれを困難にすることができます。ウォークアラウンドプラットフォームをインストールするか、より良いアクセスのための水平アーム設計を選択することを検討してください。
[] 忘れ固定[] - CMM容量定格には、部分プラスフィクスチャーが含まれます。重い加工フィクスチャは、あなたが部品を配置する前に、あなたの容量を半分食べることができます。
[]測定不確実性予算[をスキップする - あなたはMPEだけで頼ることができません。温度、固定、アライメント、およびプロービングエラーを含む予算を構築し、その後、あなたの最も厳しい許容のために、総測定不確実性が許容されていることを確認します。 ISO 14253-1はガイダンスを提供します。

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適切なCMMサイズと容量を選択すると、直接あなたの製造品質とスループットに影響を与える戦略的投資です。徹底的にあなたの部品寸法、許容、生産環境、および将来の成長を分析することにより、あなたは10年後の正確な測定を提供する機械を選ぶことができます。単一のメトリックなし - 最小MPEまたは最も安い価格でさえ - ベンダーの決定を支配する必要があります。代わりに、封筒、重量、精度、アーキテクチャ、およびコストのバランスの検証を使用して、さまざまなレベルの意思決定を迅速に行う必要があります。多くの場合、CMM - または複数のレベルの分析は、CMM - または、より詳細な分析を容易にします。多くの場合、CMM - または、CMM - または複数のレベルの分析は、より詳細な分析を要求します。