En koordinatmålemaskine kan have høje-opløsningsskalaer, sofistikeret sonderingsteknologi og avanceret målesoftware, men dens resultater afhænger stadig af den mekaniske struktur under disse systemer. Granitbasen, føringsvejene, broelementerne, søjlerne og præcisionsmonteringsoverfladerne etablerer den fysiske referenceramme for hver X-, Y- og Z-koordinering i CMM-rapporterne.
Det er grunden til, at ultra-mekaniske dele i granit fortsat er centrale for bro-CMM'er, portal-CMM'er, optiske målesystemer og tilpassede inspektionsmaskiner. Granit bruges ikke, blot fordi den er tung. Dens værdi kommer fra langtids-geometrisk stabilitet, kontrolleret termisk respons, vibrationsdæmpning, præcisions-bearbejdelige overflader og kompatibilitet med metrologimiljøer.
Den mekaniske reference bag enhver måling
En CMM måler en dels geometri ved at flytte en sonde gennem et defineret koordinatsystem. Sonden kan røre en overflade, scanne kontinuerligt eller indsamle optiske data, men maskinen skal vide præcis, hvor dens akser er i hvert øjeblik.
De strukturelle komponenter bestemmer, om dette koordinatsystem forbliver stabilt. En CMM-base understøtter emnet og armaturet. Føringsveje definerer kørebanen for den bevægelige bro eller vogn. Søjler og bjælker opretholder kvadratiskhed mellem akser. Monteringsflader etablerer forholdet mellem encodere, luftlejer, drivkomponenter og følerelementer.
De fleste faste CMM'er bruger et tykt, fladt, stabilt granitbord. Større maskiner kan også inkorporere føringsveje direkte i granitbordet, mens bro-, arm- og fjerpenge bærer de tre måleakser. Mange CMM-designs til generelle-formål integrerer derfor deres Y-aksestruktur med et granitbord i stedet for udelukkende at behandle granitten som et emnestøtte.mitutoyo+1
For kvalitetsledere og laboratorieteknikere har dette en praktisk konsekvens: en CMM's angivne nøjagtighed kan ikke adskilles fra tilstanden af dens strukturelle referencekomponenter. Slid, forurening, dårlig nivellering, termiske gradienter, beskadigede indsatser eller forkert montering kan alle påvirke målekæden.
Hvorfor granit passer til CMM-strukturer
Præcisionsgranit er velegnet tilCMM mekaniske delefordi det er naturligt tæt, stift, ikke-magnetisk, elektrisk ikke-ledende og modstandsdygtigt over for korrosion. Det kan slibes præcist og hånd-slibes for at producere arbejdsflader med kontrolleret fladhed, ligehed, parallelitet og firkantethed.
Granit har heller ingen restspændinger fra svejsning eller konventionel metalstøbning. Det betyder ikke, at en granitstruktur aldrig bevæger sig; alle materialer reagerer på temperatur og belastning. Det betyder, at materialet ikke gennemgår den samme langsigtede-spændingsaflastnings-adfærd, som kan komplicere nogle fremstillede eller støbte metalstrukturer.
Termisk adfærd er særlig vigtig. En referencestruktur må ikke reagere hurtigt på kortvarige-ændringer i omgivelsestemperatur, personalebevægelser, motorvarme, belysning, luftstrøm eller nærliggende maskiner. Industridata placerer almindeligvis granits termiske ekspansion til ca. 5 µm/m·K sammenlignet med ca. 12 µm/m·K for stål; dens meget lavere varmeledningsevne betyder også, at den reagerer langsommere på temperaturændringer.reitz-natursteintechnik
Den langsommere respons kan være værdifuld i målerum, hvor lufttemperaturen er styret, men ikke helt ensartet. En stabil granit-CMM-base reducerer sandsynligheden for, at selve strukturen bliver den dominerende kilde til kortvarig-geometrisk forandring. Alligevel kan granit udvikle temperaturgradienter, især i store strukturer. Korrekt aircondition, fornuftig maskinplacering, termiske sensorer,-opvarmningsprocedurer og softwarekompensation er fortsat nødvendige for krævende arbejde.
Fladhed, ligehed og styrebanenøjagtighed
CMM-ydelse begynder med geometri. En granitoverfladeplade giver det flade støttepunkt for delen og fiksturen, mens granitføringer og strukturelle elementer hjælper med at opretholde justeringen af bevægelige akser.
Bearbejdningsprocessen er lige så vigtig som råmaterialet. En CMM-granitkomponent er normalt skåret til, groft-bearbejdet, stabiliseret, præcisionsslebet og hånd-lappet. Metalindsatser, monteringshuller, luftkanaler, gevindbøsninger og bindingsflader placeres derefter fra etablerede henføringspunkter. Hvert trin skal kontrolleres, fordi en fejl i basen kan overføres til skinnejustering, vognbevægelse og i sidste ende sondeposition.
Granit er kompatibel med diamantbearbejdning og manuel lapning, hvilket gør det muligt at forfine styreoverflader til mikron-krav. Dette er en af grundene til, at granit bruges i CMM-styresystemer med høj-nøjagtighed, hvor rethed og fladhed er grundlæggende for gentagelig aksebevægelse.reitz-natursteintechnik
I vores arbejde med præcisionsgranitsamlinger diskuteres den endelige inspektionsplan normalt inden produktionen starter. Store CMM-baser kræver ofte mere end en planhedsrapport. Kunder kan have behov for parallelitet mellem føringsflader, vinkelrethed mellem lodrette og vandrette henføringspunkter, verifikation af indsatsplacering eller samlingstjek med limede metalskinner. Inspektionsmetoden skal matche komponentens funktion, ikke kun tegningens titel.
Vibration, masse og måling gentagelighed
En CMM er følsom over for vibrationer fra gangtrafik, trykluftsystemer, værktøjsmaskiner i nærheden, håndteringsudstyr og dets egne bevægelige akser. Granits masse og naturlige dæmpning hjælper med at skabe en mere støjsvag mekanisk platform til måling.
Dette erstatter ikke et passende fundament eller vibrations-isoleringssystem. Store portal-CMM'er kan kræve gulv-monterede strukturer, mens mindre maskiner kan bruge granitplader med passiv eller aktiv isolering. Sokkel og støtteramme skal vælges som en del af monteringen, fordi en fremragende granitkomponent ikke kan kompensere for et ustabilt gulv eller forkert indstillede nivelleringsfødder.
Granit er også fordelagtig i omgivelser, hvor magnetisk interferens eller korrosion kan være et problem. Dens ikke-magnetiske, ikke-ledende karakter kan være nyttig omkring følsomme målehardware, mens dens modstandsdygtighed over for rust reducerer vedligeholdelseskravene sammenlignet med ubeskyttede jernholdige overflader.
Fra granitblok til CMM-montage
En CMM-granitbund er ikke en generisk stenplade. Dens materialekvalitet, geometri, skærdesign, støttelayout, bearbejdningssekvens og inspektionsprocedure skal alle passe til maskinens driftsforhold.
For en kompakt bro CMM kan basen omfatte overlappede arbejdsemnets-understøtningsflader, indlejrede indsatser til fiksturer og præcisionsdata for føringsveje. En større portalmaskine kan kræve lange, parallelle granitskinner, gulvgrænseflader, flere samlingsdata, kabel-føringsforanstaltninger og kontrollerede samlinger til metalstrukturer. Optiske og scannende CMM-systemer kan yderligere kræve finish med lav-reflektivitet, beskyttede kabelpassager og omhyggeligt placerede sensorgrænseflader.
UNPARALLELED® fremstiller brugerdefinerede CMM-granitmekaniske dele, herunder granitbaser, føringsveje, brokonstruktioner, søjler og monteringskomponenter, baseret på kundetegninger og målekrav. Det praktiske fokus er ikke at behandle granit som et enkeltstående-produkt, men at give en kontrolleret referencestruktur, der kan integreres med kundens skinner, lejer, drev, vægte og inventar.
Valg og specificering af granitkomponenter
Tekniske indkøbere bør definere følgende, før de anmoder om et tilbud på CMM-granitdele:
Nødvendige dimensioner, belastningskapacitet og support-punktlayout.
Kritiske tolerancer for fladhed, ligehed, parallelitet og firkantethed.
Arbejdsflader-og beskyttede ikke-arbejdsflader.
Krav til indsætningsmateriale, gevindstandard, afstand, dybde og-udtræk.
Skinne-, luft--lejer, encoder-, sensor- og kabel-rutegrænseflader.
Driftstemperaturområde og måling-rumforhold.
Påkrævet kalibreringsrapport, sporbarhed, acceptpunkter og emballeringsmetode.
Den bedste CMM-granitstruktur er en specificeret som en del af maskinens fulde nøjagtighedsbudget. Når dets materiale, geometri, grænseflader og inspektionskriterier er tilpasset applikationen, giver ultra-mekaniske dele i granit det stabile fundament, som pålidelig koordinatmåling kræver.