ÇoğuCmm makineleri (koordinat ölçüm makineleri) tarafından yapılırgranit bileşenleri.
Koordinat Ölçüm Makineleri (CMM), esnek bir ölçüm cihazıdır ve geleneksel kalite laboratuvarındaki kullanım da dahil olmak üzere, üretim ortamında bir dizi rol üstlenmiştir; daha yakın zamanda ise daha zorlu ortamlarda üretim sahasında doğrudan üretimi destekleme rolünü de kazanmıştır. CMM enkoder ölçeklerinin termal davranışı, rolleri ve uygulamaları arasında önemli bir husus haline gelmektedir.
Renishaw tarafından yakın zamanda yayınlanan bir makalede, yüzer ve sabit enkoder ölçeği montaj teknikleri konusu ele alınmıştır.
Kodlayıcı ölçekler, ya montaj alt tabakasından termal olarak bağımsızdır (yüzer) ya da alt tabakaya termal olarak bağımlıdır (sabitlenmiş). Yüzer bir ölçek, ölçek malzemesinin termal özelliklerine göre genleşir ve büzülürken, sabitlenmiş bir ölçek, alttaki alt tabaka ile aynı oranda genleşir ve büzülür. Ölçüm ölçeği montaj teknikleri, çeşitli ölçüm uygulamaları için çeşitli avantajlar sunar: Renishaw'dan gelen makale, sabitlenmiş bir ölçeğin laboratuvar makineleri için tercih edilen bir çözüm olabileceği durumu sunmaktadır.
Koordinat ölçüm makineleri (CMM'ler), kalite kontrol sürecinin bir parçası olarak, motor blokları ve jet motoru kanatları gibi yüksek hassasiyetli işlenmiş bileşenler üzerinde üç boyutlu ölçüm verilerini yakalamak için kullanılır. Dört temel koordinat ölçüm makinesi türü vardır: köprü, konsol, portal ve yatay kol. Köprü tipi CMM'ler en yaygın olanıdır. Bir CMM köprü tasarımında, Z ekseni mili, köprü boyunca hareket eden bir kızağa monte edilir. Köprü, Y ekseni yönünde iki kılavuz ray boyunca hareket ettirilir. Bir motor köprünün bir omuzunu tahrik ederken, karşı omuz geleneksel olarak tahrik edilmez: köprü yapısı tipik olarak aerostatik yataklar üzerinde yönlendirilir/desteklenir. Kızak (X ekseni) ve mil (Z ekseni) bir kayış, vida veya doğrusal motorla tahrik edilebilir. CMM'ler, kontrol ünitesinde telafi edilmesi zor olan tekrarlanamayan hataları en aza indirgemek için tasarlanmıştır.
Yüksek performanslı CMM'ler, yüksek termal kütleli granit bir yatak ve düşük ataletli bir mil ile donatılmış, iş parçası özelliklerini ölçmek için bir sensörün bağlı olduğu sert bir portal/köprü yapısından oluşur. Üretilen veriler, parçaların önceden belirlenmiş toleranslara uygun olmasını sağlamak için kullanılır. Daha büyük makinelerde birçok metre uzunluğunda olabilen ayrı X, Y ve Z eksenlerine yüksek hassasiyetli doğrusal kodlayıcılar monte edilmiştir.
Klimalı bir odada, ortalama 20 ±2 °C sıcaklıkta ve saatte üç kez oda sıcaklığı döngüsünün olduğu bir ortamda çalıştırılan tipik bir granit köprü tipi CMM, yüksek termal kütleli granitin 20 °C'lik sabit bir ortalama sıcaklığı korumasını sağlar. Her bir CMM eksenine monte edilmiş yüzer doğrusal paslanmaz çelik enkoder, granit alt tabakadan büyük ölçüde bağımsızdır ve yüksek termal iletkenliği ve düşük termal kütlesi (granit tablasının termal kütlesinden önemli ölçüde daha düşük) nedeniyle hava sıcaklığındaki değişikliklere hızlı bir şekilde tepki verir. Bu, tipik bir 3 metrelik eksen üzerinde ölçeğin yaklaşık 60 µm'lik maksimum genişlemesine veya daralmasına yol açar. Bu genişleme, zamanla değişen doğası nedeniyle telafi edilmesi zor olan önemli bir ölçüm hatasına neden olabilir.
Bu durumda, alt tabaka üzerinde hassas bir ölçek tercih edilir: hassas bir ölçek yalnızca granit alt tabakanın termal genleşme katsayısı (CTE) ile genişler ve bu nedenle hava sıcaklığındaki küçük salınımlara karşı çok az değişiklik gösterir. Daha uzun vadeli sıcaklık değişimleri yine de dikkate alınmalıdır ve bunlar yüksek termal kütleli bir alt tabakanın ortalama sıcaklığını etkileyecektir. Sıcaklık telafisi basittir, çünkü kontrol cihazının yalnızca makinenin termal davranışını telafi etmesi gerekir, kodlayıcı ölçeğinin termal davranışını da dikkate alması gerekmez.
Özetle, alt tabaka üzerinde hassas ölçüm yapabilen enkoder sistemleri, düşük CTE/yüksek termal kütleli alt tabakalara sahip hassas CMM'ler ve yüksek metroloji performansı gerektiren diğer uygulamalar için mükemmel bir çözümdür. Hassas ölçüm yapabilen sistemlerin avantajları arasında termal kompanzasyon rejimlerinin basitleştirilmesi ve örneğin yerel makine ortamındaki hava sıcaklığı değişimlerinden kaynaklanan tekrarlanamayan ölçüm hatalarının azaltılması potansiyeli yer almaktadır.
Yayın tarihi: 25 Aralık 2021