Mwongozo Kamili wa Mashine na Vipimo vya CMM

Mashine ya CMM ni nini?

Hebu fikiria mashine ya mtindo wa CNC inayoweza kufanya vipimo sahihi sana kwa njia ya kiotomatiki sana. Hivyo ndivyo Mashine za CMM zinavyofanya!

CMM inawakilisha "Mashine ya Kupima ya Kuratibu". Huenda ndio vifaa bora zaidi vya kupimia vya 3D kulingana na mchanganyiko wao wa unyumbufu, usahihi, na kasi kwa ujumla.

Matumizi ya Mashine za Kupima za Kuratibu

Mashine za Kupima Sawa zina thamani wakati wowote vipimo sahihi vinapohitajika kufanywa. Na kadiri vipimo vinavyokuwa vigumu au vingi zaidi, ndivyo inavyokuwa na faida zaidi kutumia CMM.

Kwa kawaida CMM hutumika kwa ajili ya ukaguzi na udhibiti wa ubora. Yaani, hutumika kuthibitisha kama sehemu hiyo inakidhi mahitaji na vipimo vya mbunifu.

Pia zinaweza kutumikamhandisi wa kinyumesehemu zilizopo kwa kufanya vipimo sahihi vya sifa zao.

Nani alivumbua Mashine za CMM?

Mashine za kwanza za CMM zilitengenezwa na Kampuni ya Ferranti ya Scotland katika miaka ya 1950. Zilihitajika kwa ajili ya upimaji sahihi wa sehemu katika tasnia ya anga na ulinzi. Mashine za kwanza kabisa zilikuwa na shoka 2 tu za mwendo. Mashine za mhimili 3 zilianzishwa katika miaka ya 1960 na DEA ya Italia. Udhibiti wa kompyuta ulikuja mwanzoni mwa miaka ya 1970, na ulianzishwa na Sheffield ya Marekani.

Aina za Mashine za CMM

Kuna aina tano za mashine ya kupimia ya kuratibu:

• Aina ya Daraja CMM: Katika muundo huu, unaojulikana zaidi, kichwa cha CMM hupanda daraja. Upande mmoja wa daraja hupanda reli kwenye kitanda, na mwingine umeegemezwa kwenye mto wa hewa au njia nyingine kwenye kitanda bila reli ya mwongozo.
• Kifaa cha kuwekea vyombo CMM: Kifaa cha kuwekea vyombo kinaunga mkono daraja upande mmoja tu.
• Gantry CMM: Gantry hutumia reli ya mwongozo pande zote mbili, kama Kipanga Njia cha CNC. Hizi kwa kawaida ndizo CMM kubwa zaidi, kwa hivyo zinahitaji usaidizi wa ziada.
• Mkono Mlalo CMM: Fikiria kinu cha kuwekea vyombo, lakini daraja lote likisonga juu na chini kwa mkono mmoja badala ya kwenye mhimili wake. Hizi ndizo CMM zisizo sahihi sana, lakini zinaweza kupima vipengele vikubwa vidogo kama vile miili ya kiotomatiki.
• Aina ya Mkono Unaobebeka CMM: Mashine hizi hutumia mikono iliyounganishwa na kwa kawaida huwekwa kwa mikono. Badala ya kupima XYZ moja kwa moja, huhesabu viwianishi kutoka nafasi ya kuzunguka ya kila kiungo na urefu unaojulikana kati ya viungo.

Kila moja ina faida na hasara kulingana na aina za vipimo vinavyopaswa kufanywa. Aina hizi hurejelea muundo wa mashine unaotumika kuwekauchunguziikilinganishwa na sehemu inayopimwa.

Hapa kuna jedwali muhimu ili kukusaidia kuelewa faida na hasara:

Vipima kwa kawaida huwekwa katika vipimo 3–X, Y, na Z. Hata hivyo, mashine za kisasa zaidi zinaweza pia kuruhusu pembe ya vipima kubadilishwa ili kuruhusu kipimo katika maeneo ambayo kipima hangeweza kufikia vinginevyo. Meza za mzunguko zinaweza pia kutumika kuboresha uwezo wa kukaribia vipengele mbalimbali.

Mara nyingi CMM hutengenezwa kwa granite na alumini, na hutumia fani za hewa

Kipima ni kitambuzi kinachoamua sehemu ya juu ya sehemu iko wapi wakati kipimo kinapofanywa.

Aina za uchunguzi ni pamoja na:

• Mitambo
• Optical
• Leza
• Mwanga Mweupe

Mashine za Kupima Vipimo vya Kuratibu hutumiwa kwa takriban njia tatu za jumla:

• Idara za Udhibiti wa Ubora: Hapa kwa kawaida huhifadhiwa katika vyumba safi vinavyodhibitiwa na hali ya hewa ili kuongeza usahihi wao.
• Sakafu ya Duka: Hapa CMM ziko miongoni mwa Mashine za CNC ili kurahisisha kufanya ukaguzi kama sehemu ya seli ya utengenezaji kwa usafiri mdogo kati ya CMM na mashine ambapo sehemu zinatengenezwa. Hii inaruhusu vipimo kufanywa mapema na pengine mara nyingi zaidi jambo ambalo husababisha akiba kwani makosa yanagunduliwa mapema.
• Kubebeka: CMM zinazobebeka ni rahisi kuzunguka. Zinaweza kutumika kwenye Sakafu ya Duka au hata kupelekwa kwenye eneo lililo mbali na kiwanda cha utengenezaji ili kupima sehemu zilizopo shambani.

Mashine za CMM (Usahihi wa CMM) ni Sahihi Kiasi Gani?

Usahihi wa Mashine za Kupima Uwiano hutofautiana. Kwa ujumla, zinalenga usahihi wa mikromita au bora zaidi. Lakini si rahisi hivyo. Kwanza, hitilafu inaweza kuwa kutokana na ukubwa, kwa hivyo hitilafu ya kupimia ya CMM inaweza kuainishwa kama fomula fupi inayojumuisha urefu wa kipimo kama kigezo.

Kwa mfano, Hexagon's Global Classic CMM imeorodheshwa kama CMM ya bei nafuu ya matumizi yote, na inabainisha usahihi wake kama:

1.0 + L/300um

Vipimo hivyo viko katika mikroni na L imeainishwa katika mm. Kwa hivyo tuseme tunajaribu kupima urefu wa kipengele cha 10mm. Fomula itakuwa 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 au mikroni 1.03.

Mikroni ni sehemu ya elfu ya milimita, ambayo ni takriban inchi 0.00003937. Kwa hivyo hitilafu tunapopima urefu wetu wa milimita 10 ni milimita 0.00103 au inchi 0.00004055. Hilo ni chini ya nusu nusu ya kumi - hitilafu ndogo sana!

Kwa upande mwingine, mtu anapaswa kuwa na usahihi mara 10 ya kile tunachojaribu kupima. Kwa hivyo hiyo inamaanisha ikiwa tunaweza kuamini kipimo hiki kwa mara 10 ya thamani hiyo, au inchi 0.00005. Bado ni kosa dogo sana.

Mambo yanazidi kuwa magumu kwa vipimo vya CMM vya sakafu ya duka. Ikiwa CMM imewekwa katika maabara ya ukaguzi inayodhibitiwa na halijoto, inasaidia sana. Lakini kwenye Sakafu ya Duka, halijoto zinaweza kutofautiana sana. Kuna njia mbalimbali ambazo CMM inaweza kufidia tofauti za halijoto, lakini hakuna hata moja iliyo kamili.

Watengenezaji wa CMM mara nyingi hubainisha usahihi wa bendi ya halijoto, na kulingana na kiwango cha ISO 10360-2 cha usahihi wa CMM, bendi ya kawaida ni 64-72F (18-22C). Hiyo ni nzuri isipokuwa Sakafu yako ya Duka iwe 86F wakati wa kiangazi. Basi huna vipimo vizuri vya hitilafu.

Baadhi ya watengenezaji watakupa seti ya ngazi au mikanda ya halijoto yenye vipimo tofauti vya usahihi. Lakini nini kitatokea ikiwa uko katika zaidi ya safu moja kwa ajili ya uendeshaji sawa wa sehemu kwa nyakati tofauti za siku au siku tofauti za wiki?

Mtu anaanza kulazimika kuunda bajeti isiyo na uhakika ambayo inaruhusu kesi mbaya zaidi. Ikiwa kesi hizo mbaya zaidi zitasababisha uvumilivu usiokubalika kwa sehemu zako, mabadiliko zaidi ya mchakato yanahitajika:

• Unaweza kupunguza matumizi ya CMM hadi nyakati fulani za siku ambapo halijoto hupungua katika viwango vinavyofaa zaidi.
• Unaweza kuchagua kutumia sehemu au vipengele vya mashine vyenye uwezo mdogo wa kuhimili joto wakati fulani wa siku.
• CMM bora zinaweza kuwa na vipimo bora zaidi vya viwango vyako vya halijoto. Zinaweza kuwa na thamani yake ingawa zinaweza kuwa ghali zaidi.

Bila shaka hatua hizi zitaharibu uwezo wako wa kupanga kazi zako kwa usahihi. Ghafla unafikiri kwamba udhibiti bora wa hali ya hewa kwenye Duka la Duka unaweza kuwa uwekezaji wenye manufaa.

Unaweza kuona jinsi jambo hili lote la kipimo linavyozidi kuwa gumu.

Kipengele kingine kinachoendana ni jinsi uvumilivu unaopaswa kuchunguzwa na CMM unavyobainishwa. Kiwango cha dhahabu ni Kipimo na Uvumilivu wa Kijiometri (GD&T). Angalia kozi yetu ya utangulizi kuhusu GD&T ili ujifunze zaidi.

Programu ya CMM

CMM huendesha aina mbalimbali za programu. Kiwango hicho kinaitwa DMIS, ambacho kinawakilisha Kiwango cha Kiolesura cha Vipimo vya Vipimo. Ingawa si kiolesura kikuu cha programu kwa kila mtengenezaji wa CMM, wengi wao angalau wanakiunga mkono.

Watengenezaji wameunda ladha zao za kipekee ili kuongeza kazi za vipimo ambazo haziungwi mkono na DMIS.

DMIS

Kama ilivyotajwa, DMIS ndiyo kiwango, lakini kama msimbo wa g wa CNC, kuna lahaja nyingi zikiwemo:

• PC-DMIS: Toleo la Hexagon
• FunguaDMIS
• TouchDMIS: Perceptron

MCOSMOS

MCOSTMOS ni programu ya Nikon ya CMM.

Kalipso

Calypso ni programu ya CMM kutoka Zeiss.

Programu ya CMM na CAD/CAM

Programu na Programu za CMM zinahusiana vipi na Programu za CAD/CAM?

Kuna aina nyingi tofauti za faili za CAD, kwa hivyo angalia ni zipi Programu yako ya CMM inaoana nazo. Muunganisho wa mwisho unaitwa Ufafanuzi Unaotegemea Mfano (MBD). Kwa MBD, modeli yenyewe inaweza kutumika kutoa vipimo vya CMM.

MDB inaongoza kwa ubora, kwa hivyo bado haitumiki katika visa vingi.

Vichunguzi vya CMM, Vifaa, na Vifaa vya Kuongezea

Vichunguzi vya CMM

Aina na maumbo mbalimbali ya uchunguzi yanapatikana ili kurahisisha matumizi mengi tofauti.

Ratiba za CMM

Vifaa vyote huokoa muda wakati wa kupakia na kupakua vipuri kwenye CMM, kama vile kwenye Mashine ya CNC. Unaweza hata kupata CMM zenye vipakiaji vya godoro otomatiki ili kuongeza upenyezaji.

Bei ya Mashine ya CMM

Mashine Mpya za Kupima Uwiano huanza katika kiwango cha $20,000 hadi $30,000 na hupanda hadi zaidi ya $1 milioni.

Kazi Zinazohusiana na CMM katika Duka la Mashine

Meneja wa CMM

Mpangaji wa Programu wa CMM

Opereta wa CMM