La majoria deMàquines Cmm (màquines de mesura de coordenades) estan fets percomponents de granit.
Les màquines de mesura de coordenades (CMM) són un dispositiu de mesura flexible i ha desenvolupat una sèrie de funcions amb l'entorn de fabricació, inclòs l'ús en el laboratori de qualitat tradicional i el paper més recent de donar suport directament a la producció a la planta de fabricació en entorns més durs.El comportament tèrmic de les escales de codificadors CMM es converteix en una consideració important entre els seus rols i aplicació.
En un article publicat recentment, per Renishaw, es parla del tema de les tècniques de muntatge a escala de codificadors flotants i dominades.
Les escales del codificador són efectivament independents tèrmicament del seu substrat de muntatge (flotant) o depenen tèrmicament del substrat (masteritzat).Una escala flotant s'expandeix i es contrau segons les característiques tèrmiques del material a escala, mentre que una escala dominada s'expandeix i es contrau al mateix ritme que el substrat subjacent.Les tècniques de muntatge de l'escala de mesura ofereixen una varietat d'avantatges per a les diferents aplicacions de mesura: l'article de Renishaw presenta el cas en què una escala dominada podria ser la solució preferida per a màquines de laboratori.
Els CMM s'utilitzen per capturar dades de mesura tridimensional en components mecanitzats d'alta precisió, com ara blocs de motor i pales de motor a reacció, com a part d'un procés de control de qualitat.Hi ha quatre tipus bàsics de màquines de mesura de coordenades: pont, voladís, pòrtic i braç horitzontal.Els CMM de tipus pont són els més comuns.En un disseny de pont CMM, una ploma de l'eix Z està muntada en un carro que es mou al llarg del pont.El pont es condueix per dues guies en direcció a l'eix Y.Un motor acciona una espatlla del pont, mentre que l'espatlla oposada és tradicionalment sense accionament: l'estructura del pont normalment es guia / suporta sobre coixinets aerostàtics.El carro (eix X) i la ploma (eix Z) poden ser accionats per una corretja, cargol o motor lineal.Els CMM estan dissenyats per minimitzar els errors no repetibles, ja que són difícils de compensar al controlador.
Les CMM d'alt rendiment comprenen un llit de granit de gran massa tèrmica i una estructura de pòrtic / pont rígid, amb una ploma de baixa inèrcia a la qual s'adjunta un sensor per mesurar les característiques de la peça de treball.Les dades generades s'utilitzen per garantir que les peces compleixen toleràncies predeterminades.Els codificadors lineals d'alta precisió s'instal·len als eixos X, Y i Z separats que poden tenir molts metres de llarg en màquines més grans.
Una CMM típica de pont de granit que funciona en una habitació amb aire condicionat, amb una temperatura mitjana de 20 ± 2 °C, on la temperatura de l'habitació fa cicles tres vegades cada hora, permet que el granit d'alta massa tèrmica mantingui una temperatura mitjana constant de 20 °C.Un codificador lineal flotant d'acer inoxidable instal·lat a cada eix CMM seria en gran mesura independent del substrat de granit i respondria ràpidament als canvis de temperatura de l'aire a causa de la seva alta conductivitat tèrmica i baixa massa tèrmica, que és significativament inferior a la massa tèrmica de la taula de granit. .Això conduiria a una expansió o contracció màxima de l'escala sobre un eix típic de 3 m d'aproximadament 60 µm.Aquesta expansió pot produir un error de mesura substancial que és difícil de compensar a causa de la seva naturalesa variable en el temps.
Una escala dominada per substrat és l'opció preferida en aquest cas: una escala dominada només s'ampliaria amb el coeficient d'expansió tèrmica (CTE) del substrat de granit i, per tant, mostraria pocs canvis en resposta a petites oscil·lacions de la temperatura de l'aire.Els canvis de temperatura a llarg termini encara s'han de considerar i aquests afectaran la temperatura mitjana d'un substrat d'alta massa tèrmica.La compensació de temperatura és senzilla, ja que el controlador només necessita compensar el comportament tèrmic de la màquina sense tenir en compte també el comportament tèrmic de l'escala del codificador.
En resum, els sistemes de codificació amb escales dominades per substrat són una solució excel·lent per a CMM de precisió amb substrats de baix CTE/alta massa tèrmica i altres aplicacions que requereixen alts nivells de rendiment de metrologia.Els avantatges de les escales dominades inclouen la simplificació dels règims de compensació tèrmica i el potencial de reducció d'errors de mesura no repetibles a causa, per exemple, de les variacions de la temperatura de l'aire en l'entorn local de la màquina.
Hora de publicació: 25-12-2021