Розуміння розміру та ємності CMM: Фонд виміральної метрології

Координована машина вимірювання (CMM) є тільки такою, як її здатність точно захопити геометрію ваших частин. Вибір неправильного розміру або потужності може ввести вимірювання невизначеності, уповільнити контрольний вхід, і привести до дорогих брухт або реробок. Щоб зробити поінформоване рішення, потрібно зрозуміти, що «розмір» і «місткість» дійсно означає в контексті вашого застосування.

Size відноситься до дальності машинного польоту вздовж X, Y і Z-осьових осей – максимального обсягу простору, в межах якого вона може приймати вимірювання. Для типового місту CMM ці осі відповідають ширині місту (X), глибини столу (Y), вертикальному русі рами (Z). CMM номінальний на 1000×1200×800 мм може виміряти будь-яку частину, яка підходить в межах цього прямокутного конверта, за умови, що частина може бути орієнтована і прокладена без зіткнення.

Капасіті об'єднує як фізичну вагу, машина може підтримувати на своєму гранітному столі, так і структурну жорсткість, необхідну для підтримки точності під цим навантаженням. CMM з потужністю 500 кг може бути ідеально адекватним для алюмінієвих лиття, але той же верстат може відображати помилки відхилення, якщо ви розміщуєте 500 кг сталевого компонента з високим центром ваги. Місткість також включає можливість машинного використання перевисання або кантильовані частини, які виходять за межі зони підтримки столу.

Різні архітектури CMM, що торгують за розміром, продуктивністю та жорсткості, по-різному. Міст CMMs пропонує відмінну жорсткість і є найбільш поширеними для середніх розмірів. Gantry CMMs побудовані для дуже великих частин (наприклад, автомобільних панелей) і може обробляти надзвичайно важкі навантаження. Горизонтальні руки CMMs забезпечують відкритий доступ до завантаження частини, але мають більш складну похибку, що малюють. Ваш вибір архітектури повинно вирівняти з певним розмірами і вимогами продуктивності ваших частин.

Ключові фактори, що вибирають розмір та ємність CMM

Кожна заявка вимірювань унікальний, але кілька універсальних чинників приведе рішення. Оцінити кожну одну проти вашого поточного і очікуваного компонента міксу.

Розміри і геометрична геометрична геометрична характеристика

Почати вимір найбільшої частини ви буде оглядати, включаючи будь-які світильники, затискачі або спеціальні інструменти для утримання. Додати зазор з усіх сторін - принаймні 50-100 мм - для забезпечення підходу і безпечного руху. Якщо ваша частина має глибокі внутрішні функції, розгляньте досягнення зонда і будь-які розширення, необхідні. Наприклад, глибокий бор може знадобитися більш тривалий стилус, що знижує ефективний поїздок з віссю.

Також розглядається співвідношення сторін. Довгий, стрункі частини розміщені горизонтально вимагають більшого Y-осі, що в залежності від орієнтації, ніж компактний куб однакового обсягу. Якщо часто зустрічаються деталі, які варіюють широко за розміром, CMM з модульним або настроєним конвертом роботи може бути варто оцінити.

Вимірювання Точності та толерантності

Точність є невід’ємною частиною машинного розміру. Більші CMMs мають більш високу конструктивну перевірку, яка розширюється і скорочується температурою, а більша довжина вимірювань підвищують лікуючу дію геометричних помилок. Міжнародна організація стандартизації (ISO) 10360 визначає перевірку продуктивності для CMM, що визначає максимальну допустимі помилки (MPE) при вимірі довжини і пробуванні. A 2000 мм міст CMM може мати MPE 3.0 + L / 300 мкм, тоді як 500 мм траншепної машини може досягати 1,5 + L / 400 мкм. Ви повинні відповідати встановленій точності машини з вашими жорсткими допусками за допомогою правила вимірювання довжини CMM:

Навколишнє середовище та космічні обмеження

Гранітна база CMM забезпечує термостійкість, але великі виробничі підлоги часто мають температурні градієнти, які можуть дратувати читання машини. Більші CMM більш чутливі до теплових змін. Забезпечити ваш об'єкт може підтримувати навколишнє середовище в специфікаціях машини (типово ± 1 ° C протягом 24 годин). Також розглянути доступ до накладних кранів або навантажувачів для розміщення важких частин на столі. Складання CMM повинна включати в себе очищення для руху оператора, стенди інструментів і доступ до служби. Заміряти отвори дверей і висоти стелі; gantry CMM з 1500 мм Z-вісою може знадобитися більш високий номер, ніж у вертикальному машині.

Бюджет та загальна вартість власності

Ціна покупки швидко закривається розміром і продуктивністю. Велика ганькова CMM може коштувати 2–3 рази більше, ніж середньорозмірний містовий апарат. Але початкова вартість є тільки частиною рівняння. Великі машини часто вимагають більш частого калібрування, споживають більш стиснене повітря для повітряних підшипників, і може знадобитися виділену температурно-контрольовану кімнату. Факторинг в вартості зондів, стилях і оновлення програмного забезпечення. Якщо ваш бюджет обмежений, розгляньте модульну CMM, яка дозволяє додати осі розширення пізніше, або використовувану машину з авторитетного джерела з останнім калібруванням сертифіката.

Фахівець з виробництва та виготовлення

Сьогодні найбільша частина може бути невеликою порівняно з тим, що ви будете перевіряти наступний рік. Попереднє обслуговування та нові лінії продуктів можуть зробити машину застарілим швидко. Подивіться на платформу CMM, яка може вмістити більші частини з незначними модифікаціями (наприклад, збільшення Z-осі, що подорожують по висхідниках, або більший стіл з розім'ядженням). Також розглянемо сумісність з вашими системами управління якістю САД та управління якістю. Машина, яка підтримує майбутні технології, що охоплюють, такі як сканування зон або багатосенсорних систем – подовжить своє життя.

Практичний процес вибору: Від вимог до придбання

Дотримуйтесь структурованого підходу, щоб уникнути витратних помилок. Починайте створення докладного профілю частини для всіх поточних і ближнього використання компонентів. Включаючи вагу, матеріал, критичні розміри, толерантності та кількість функцій, щоб виміряти. Групові частини за розмірами і складністю для визначення конверта вам дійсно потрібно.

Далі, дослідження підходять моделі CMM від основних виробників, таких як Hexagon], ZEISS, або Мітутой]. Запит RFQ принаймні три машини, які скребують ваші вимоги - один трохи менший, один точний і один більший. У кожного постачальника виконують дослідження можливостей вимірювання на вашій фактичній частині або представника артефакта. Порівняйте вигини MPE, ретробілітаційні тести, а точність об'єму за допомогою ISO 10360-2 або ASME B89. Якщо це можливо, екологічність запускати перші ефекти.

Оцінити систему пробування окремо. Сенсорні зонди є дрібними для вимірювання точкових геометричних особливостей, але сканування зон набагато швидше для контурів і вільні поверхні. Велика складна частина з сотнями точок краще подається скакалійною голівкою, яка також зменшує час циклу. Забезпечити контролер CMM і програмне забезпечення може обробляти потік даних з вибраного зонда.

Нарешті, оглядові контракти, доступні деталі, і варіанти підготовки. CMM-пошукові інструменти, які потребують періодичного технічного обслуговування і оновлення програмного забезпечення. Виберіть постачальник з локальною підтримкою, щоб мінімізувати час.

Загальні збори, які не можуть бути використані

Навіть досвідчені інженери якості іноді потрапляють в ці пастки:

  • Over‐specifying size – Купуючи машину, яка є двома розмірами занадто великим, просто для «безпечних». Це додає вартість, відбитки та теплову масу без користі. Один клієнт заказав 3000 мм катування для деталей, які підходять в конверті 600 мм, потім борються з термічним дрейфом в невеликій лабораторії.
  • Ignoring part Weight Розподіл – A 300 кг частина з довгим ступенем зависання може вимагати більшої потужності, ніж 500 кг компактного блоку, оскільки момент навантаження може відхиляти таблицю або промінь Y‐axis.
  • Невипускний оператор ергономіки – Дуже великий CMM може зробити його важко для оператора, щоб досягти далекого кінця столу. Розглянемо установку платформи для ходових ходових ходових ходьків або вибравши горизонтальний дизайн рук для кращого доступу.
  • Форгування фіксації] – Рейтинг потужності CMM включає частину плюс кріплення. Важка механічна фіксація може з'їсти половину потужності перед тим, як розмістити частину.
  • ]Скпіпування бюджету вимірювання – Ви не можете покладатися на єдиний MPE. Створіть бюджет, який включає температуру, фіксацію, вирівнювання та помилки, потім перевірте, що загальна невизначеність вимірювання прийнятна для вашої найяскравіших допусків. ISO 14253‐1 забезпечує керівництво.

Висновок

Вибір правильної CMM розмір і ємність є стратегічними інвестиціями, які безпосередньо впливають на якість виробництва і пропускну здатність. Докладно аналізуйте свої розміри, допуски, виробниче середовище і майбутній ріст ви можете вибрати машину, яка забезпечує точні вимірювання десятиліття після десятиріччя. Немає єдиного метричного – не навіть найнижчого MPE або найдешевшої ціни – повинні домінувати рішення. Замість цього використовуйте збалансовану оцінку конверту, ваги, точності, архітектури та вартості. Коли сумніва, задіяти команду метрології рано і запит намете демонстрації з декількох постачальників. Добре-хосен CMM буде платити за себе багато разів, ніж у зменшеному скобуванні, швидше затвердження і більшої впевненості у ваших даних вимірювання.