Súradnicový merací stroj môže mať škály s vysokým-rozlíšením, sofistikovanú technológiu snímania a pokročilý merací softvér, no jeho výsledky stále závisia od mechanickej štruktúry pod týmito systémami. Žulová základňa, vodiace dráhy, mostíky, stĺpy a presné montážne povrchy vytvárajú fyzický referenčný rámec pre každú súradnicu X, Y a Z v správach CMM.
To je dôvod, prečo sú mimoriadne-precízne mechanické časti zo žuly ústredným bodom pre premosťovacie CMM, portálové CMM, optické meracie systémy a vlastné kontrolné stroje. Žula sa nepoužíva jednoducho preto, že je ťažká. Jeho hodnota pochádza z-dlhodobej geometrickej stability, riadenej tepelnej odozvy, tlmenia vibrácií, precíznosti-obrobiteľných povrchov a kompatibility s metrologickým prostredím.
Mechanická referencia za každým meraním
CMM meria geometriu dielu pohybom sondy cez definovaný súradnicový systém. Sonda sa môže dotýkať povrchu, nepretržite skenovať alebo zbierať optické údaje, ale stroj musí v každom okamihu presne vedieť, kde sú jeho osi.
Štrukturálne komponenty určujú, či tento súradnicový systém zostane stabilný. Základňa CMM podopiera obrobok a prípravok. Vodiace dráhy definujú dráhu pohybu pohyblivého mosta alebo vozňa. Stĺpy a nosníky zachovávajú pravouhlosť medzi osami. Montážne plochy vytvárajú vzťah medzi snímačmi, vzduchovými ložiskami, komponentmi pohonu a snímacími prvkami.
Väčšina pevných CMM používa hrubý, plochý a stabilný žulový stôl. Väčšie stroje môžu tiež obsahovať vodiace dráhy priamo do žulového stola, zatiaľ čo zostavy mosta, ramena a brka nesú tri osi merania. Mnoho návrhov CMM na všeobecné-účely preto integruje štruktúru svojej osi Y-s žulovým stolom namiesto toho, aby považovali žulu len za podperu obrobku.mitutoyo+1
Pre manažérov kvality a laboratórnych technikov to má praktický dôsledok: deklarovanú presnosť CMM nemožno oddeliť od stavu jeho konštrukčných referenčných komponentov. Opotrebenie, znečistenie, zlé vyrovnanie, teplotné gradienty, poškodené vložky alebo nesprávna montáž môžu ovplyvniť merací reťazec.
Prečo sa žula hodí na konštrukcie CMM
Presná žula sa dobre hodíMechanické časti CMMpretože je prirodzene hustá, tuhá, ne-magnetická, elektricky nevodivá-a odolná voči korózii. Dá sa presne brúsiť a ručne lapovať-, aby sa vytvorili pracovné plochy s kontrolovanou rovinnosťou, priamosťou, rovnobežnosťou a pravouhlosťou.
Žula tiež nemá žiadne zvyškové napätia zo zvárania alebo konvenčného odlievania kovov. To neznamená, že žulová konštrukcia sa nikdy nepohne; všetky materiály reagujú na teplotu a zaťaženie. Znamená to, že materiál nie je vystavený rovnakému dlhodobému -správaniu na odstránenie napätia-, ktoré môže skomplikovať niektoré vyrobené alebo odliate kovové konštrukcie.
Obzvlášť dôležité je tepelné správanie. Referenčná konštrukcia nesmie rýchlo reagovať na krátkodobé-zmeny okolitej teploty, pohybu osôb, tepla motora, osvetlenia, prúdenia vzduchu alebo blízkych strojov. Priemyselné údaje bežne uvádzajú teplotnú rozťažnosť žuly približne 5 µm/m·K v porovnaní s približne 12 µm/m·K pre oceľ; jeho oveľa nižšia tepelná vodivosť tiež znamená, že pomalšie reaguje na zmeny teploty.reitz-natursteintechnik
Táto pomalšia odozva môže byť cenná v meracích miestnostiach, kde je teplota vzduchu kontrolovaná, ale nie je dokonale rovnomerná. Stabilná žulová základňa CMM znižuje pravdepodobnosť, že samotná konštrukcia sa stane dominantným zdrojom krátkodobých- geometrických zmien. Napriek tomu môže žula vyvinúť teplotné gradienty, najmä vo veľkých štruktúrach. Pre náročnú prácu zostáva nevyhnutná správna klimatizácia, rozumné umiestnenie stroja, teplotné senzory, postupy zahrievania-a softvérová kompenzácia.
Rovinnosť, priamosť a presnosť vedenia
Výkon CMM začína geometriou. Žulová povrchová doska poskytuje plochý podporný základ pre súčiastku a prípravok, zatiaľ čo žulové vedenia a konštrukčné prvky pomáhajú udržiavať zarovnanie pohyblivých osí.
Proces obrábania je rovnako dôležitý ako surovina. Žulový komponent CMM sa bežne reže, nahrubo-obrába, stabilizuje, presne brúsi a ručne -lapuje. Kovové vložky, montážne otvory, vzduchové kanály, závitové puzdrá a spojovacie povrchy sú potom umiestnené zo stanovených vzťažných bodov. Každý krok musí byť kontrolovaný, pretože chyba v základni sa môže preniesť na zarovnanie koľajnice, pohyb vozíka a nakoniec polohu sondy.
Žula je kompatibilná s diamantovým obrábaním a ručným lapovaním, čo umožňuje zušľachťovať vodiace povrchy na úroveň mikrónov-požiadaviek. To je jeden z dôvodov, prečo sa žula používa vo vysoko{2}}presných vodiacich systémoch CMM, kde sú priamosť a rovinnosť základom opakovateľného pohybu osí.reitz-natursteintechnik
Pri našej práci na presných žulových zostavách sa plán konečnej kontroly zvyčajne prerokúva pred začatím výroby. Veľké základne CMM často vyžadujú viac ako len správu o rovinnosti. Zákazníci môžu potrebovať rovnobežnosť medzi vodiacimi plochami, pravouhlosť medzi vertikálnymi a horizontálnymi vzťažnými bodmi, overenie umiestnenia vložky alebo kontroly montáže s lepenými kovovými koľajnicami. Spôsob kontroly musí zodpovedať funkcii komponentu, nielen názvu výkresu.
Opakovateľnosť vibrácií, hmotnosti a merania
CMM je citlivý na vibrácie spôsobené chodením,{0}}systémami stlačeného vzduchu, blízkymi obrábacími strojmi, manipulačným zariadením a vlastnými pohyblivými osami. Hmota žuly a prirodzené tlmenie pomáhajú vytvárať tichšiu mechanickú platformu na meranie.
Nenahrádza to vhodný základ alebo systém{0}}izolácie vibrácií. Veľké portálové CMM môžu vyžadovať podlahové-konštrukcie, zatiaľ čo menšie stroje môžu používať žulové platne s pasívnou alebo aktívnou izoláciou. Základový a nosný rám je potrebné zvoliť v rámci inštalácie, pretože kvalitný žulový komponent nedokáže kompenzovať nestabilnú podlahu alebo nesprávne nastavené vyrovnávacie nožičky.
Žula je tiež výhodná v prostrediach, kde môže byť problémom magnetické rušenie alebo korózia. Jeho ne-magnetická, nevodivá povaha- môže byť užitočná v blízkosti citlivého meracieho hardvéru, zatiaľ čo jeho odolnosť voči hrdzi znižuje nároky na údržbu v porovnaní s nechránenými železnými povrchmi.
Od žulového bloku po montáž CMM
Žulová základňa CMM nie je všeobecná kamenná doska. Kvalita materiálu, geometria, dizajn doštičky, usporiadanie podpery, postupnosť obrábania a postup kontroly musia zodpovedať prevádzkovým podmienkam stroja.
V prípade kompaktného mostíkového CMM môže základňa zahŕňať lapované{0}}podporné plochy obrobku, vložené vložky pre upínacie prostriedky a presné vodiace základne. Väčší portálový stroj môže vyžadovať dlhé, paralelné žulové koľajnice, podlahové rozhrania, viacnásobné montážne základne, opatrenia na vedenie káblov{2}} a riadené spoje s kovovými konštrukciami. Optické a skenovacie CMM systémy môžu ďalej vyžadovať povrchovú úpravu s nízkou -odrazivosťou, chránené káblové priechodky a starostlivo umiestnené rozhrania snímačov.
UNPARALLELED® vyrába zákazkové žulové mechanické diely CMM, vrátane žulových základov, vodiacich dráh, mostných konštrukcií, stĺpov a montážnych komponentov, na základe zákazníckych výkresov a požiadaviek na meranie. Praktickým zameraním nie je zaobchádzať so žulou ako so samostatným-produktom, ale poskytnúť riadenú referenčnú štruktúru, ktorú možno integrovať do koľajníc, ložísk, pohonov, váh a príslušenstva zákazníka.
Výber a špecifikácia žulových komponentov
Pred požiadaním o cenovú ponuku na žulové diely CMM by mali kupujúci inžinierstva definovať nasledovné:
Požadované rozmery, nosnosť a podporné-rozloženie bodov.
Kritické tolerancie rovinnosti, priamosti, rovnobežnosti a pravouhlosti.
Umiestnenie pracovných-tvárí a chránené nepracovné-povrchy.
Požiadavky na materiál, štandard závitu, rozstup, hĺbku a{0}}vytiahnutie.
Rozhrania pre koľajnice, vzduchové{0}}ložisko, kódovač, snímač a{1}}smerovanie káblov.
Rozsah prevádzkovej teploty a podmienky merania-v miestnosti.
Požadovaná správa o kalibrácii, sledovateľnosť, akceptačné body a spôsob balenia.
Najlepšia žulová štruktúra CMM je špecifikovaná ako súčasť rozpočtu na plnú presnosť stroja. Keď sú jej materiál, geometria, rozhrania a kontrolné kritériá v súlade s aplikáciou, mimoriadne presné žulové mechanické časti poskytujú stabilný základ, ktorý si vyžaduje spoľahlivé meranie súradníc.