La plupart deMachines CMM (coordonner les machines de mesure) sont fabriqués parcomposants de granit.
Une coordonnée de mesure des machines (CMM) est un dispositif de mesure flexible et a développé un certain nombre de rôles dans l'environnement de fabrication, y compris l'utilisation dans le laboratoire de qualité traditionnel, et le rôle le plus récent de la production de soutien directement sur le plancher de fabrication dans des environnements plus sévères. Le comportement thermique des échelles d'encodeur CMM devient une considération importante entre ses rôles et son application.
Dans un article récemment publié, par Renishaw, le sujet des techniques de montage à échelle des encodeurs flottants et maîtrisés est discuté.
Les échelles d'encodeur sont effectivement thermiquement indépendantes de leur substrat de montage (flottant) ou dépendent thermiquement du substrat (maîtrisé). Une échelle flottante se développe et se contracte en fonction des caractéristiques thermiques du matériau de l'échelle, tandis qu'une échelle maîtrisée se développe et se contracte au même rythme que le substrat sous-jacent. Les techniques de montage à l'échelle de mesure offrent une variété d'avantages pour les différentes applications de mesure: l'article de Renishaw présente le cas où une échelle maîtrisée pourrait être une solution préférée pour les machines de laboratoire.
Les CMM sont utilisés pour capturer des données de mesure tridimensionnelles sur une haute précision, des composants usinés, tels que les blocs de moteur et les lames de moteur à réaction, dans le cadre d'un processus de contrôle de la qualité. Il existe quatre types de base de machine de mesure des coordonnées: pont, cantilever, portique et bras horizontal. Les CMM de type pont sont les plus courants. Dans une conception de pont CMM, une plume de l'axe Z est montée sur une chariot qui se déplace le long du pont. Le pont est entraîné le long de deux guides dans la direction de l'axe y. Un moteur entraîne une épaule du pont, tandis que l'épaule opposée est traditionnellement non dirigée: la structure du pont est généralement guidée / soutenue sur les roulements aérostatiques. Le chariot (axe x) et la plume (axe z) peuvent être entraînés par une ceinture, une vis ou un moteur linéaire. Le CMMS est conçu pour minimiser les erreurs non reproductibles car celles-ci sont difficiles à compenser dans le contrôleur.
Le CMMS haute performance comprend un lit de granit de masse thermique élevée et une structure de portique / pont rigide, avec une plume à faible inertie à laquelle se trouve un capteur pour mesurer les caractéristiques de la pièce. Les données générées utilisées pour garantir que les pièces répondent aux tolérances prédéterminées. Des encodeurs linéaires de haute précision sont installés sur les axes x, y et z séparés qui peuvent mesurer plusieurs mètres de long sur des machines plus grandes.
Un cmm de type de pont en granit typique fonctionnant dans une pièce climatisée, avec une température moyenne de 20 ± 2 ° C, où la température ambiante cycle trois fois par heure, permet le granit de masse à haute thermale pour maintenir une température moyenne constante de 20 ° C. Un codeur flottant en acier inoxydable linéaire installé sur chaque axe CMM serait largement indépendant du substrat de granit et réagirait rapidement aux changements de la température de l'air en raison de sa conductivité thermique élevée et de sa masse thermique faible, qui est nettement inférieure à la masse thermique de la table de granit. Cela entraînerait une expansion ou une contraction maximale de l'échelle sur un axe 3M typique d'environ 60 µm. Cette expansion peut produire une erreur de mesure substantielle qui est difficile à compenser en raison de la nature variant dans le temps.
Une échelle maîtrisée du substrat est le choix préféré dans ce cas: une échelle maîtrisée ne ferait que se développer avec le coefficient d'expansion thermique (CTE) du substrat de granit et présenterait donc peu de changement en réponse aux petites oscillations à la température de l'air. Des changements de température à plus long terme doivent encore être pris en compte et ceux-ci affecteront la température moyenne d'un substrat de masse très thermique. La compensation de température est simple car le contrôleur n'a besoin que de compenser le comportement thermique de la machine sans également considérer le comportement thermique de l'échelle du codeur.
En résumé, les systèmes d'encodeur avec des échelles maîtrisées du substrat sont une excellente solution pour la précision CMMS avec des substrats de masse thermique à faible CTE / à faibles applications nécessitant des niveaux élevés de performances de métrologie. Les avantages des échelles maîtrisées comprennent la simplification des régimes de compensation thermique et le potentiel de réduction des erreurs de mesure non répétibles dues, par exemple, aux variations de la température de l'air dans l'environnement de la machine locale.
Heure du poste: Dec-25-2021