دستگاه اندازه گیری مختصات CMM چیست؟
در ساخت نمونه های اولیه یا قطعات واقعی همه محصولات، ابعاد و ویژگی های هندسی قطعات بسیار مهم است. این به این دلیل است که خطاهای ناشی از ابعاد می تواند کل فرآیند تولید را به خطر بیندازد. بنابراین، برای از بین بردن آن، یک دستگاه اندازه گیری اختراع شد.
برای هر فرآیند تولید، ابعاد هندسی و فیزیکی دقیق مهم است. دو روش وجود دارد که افراد برای چنین هدفی از آنها استفاده می کنند. یکی روش مرسوم است که شامل استفاده از ابزارهای اندازه گیری دستی یا مقایسه کننده های نوری است. با این حال، این ابزارها نیاز به تخصص دارند و در معرض خطاهای زیادی هستند. مورد دیگر استفاده از دستگاه CMM است.
ماشین CMM مخفف Coordinate Measuring Machine است. این ابزاری است که می تواند ابعاد قطعات ماشین/ابزار را با استفاده از فناوری مختصات اندازه گیری کند. ابعاد باز برای اندازه گیری شامل ارتفاع، عرض و عمق در محور X، Y و Z است. بسته به پیچیدگی دستگاه CMM، می توانید هدف را اندازه گیری کرده و داده های اندازه گیری شده را ثبت کنید.
انواع دستگاه های CMM
دستگاه اندازه گیری سه بعدی دروازه ای
دستگاه اندازه گیری سه بعدی CMM کانتیور
دستگاه اندازه گیری سه بعدی تک باو یا دو بازو
دستگاه اندازه گیری سه بعدی قابل حمل
دستگاه اندازه گیری سه بعدی اتاقی (Gantry CMM)، CMM گانتری
مزایا و محدودیت های دستگاه اندازه گیری مختصات
ماشین های CMM باید بخشی جدایی ناپذیر از هر فرآیند تولید باشند. این به دلیل مزایای بزرگ آن است که از محدودیت ها بیشتر است. با این وجود، در این بخش به هر دو مورد بحث خواهیم کرد.
مزایای استفاده از دستگاه اندازه گیری مختصات
صرفه جویی در زمان و پول
دستگاه CMM به دلیل سرعت و دقت آن در جریان تولید یکپارچه است. تولید ابزارهای پیچیده در صنعت تولید بیداد می کند و دستگاه CMM برای اندازه گیری ابعاد آنها ایده آل است. در نهایت هزینه و زمان تولید را کاهش می دهند.
تضمین کیفیت
برخلاف روش معمولی برای اندازه گیری ابعاد قطعات ماشین، دستگاه CMM قابل اعتمادترین است. این دستگاه می تواند به صورت دیجیتالی اندازه گیری و تجزیه و تحلیل کند .
مشارکت کمتر اپراتور
ماشین CMM یک ماشین کنترل شده توسط کامپیوتر است. بنابراین، دخالت پرسنل انسانی را کاهش می دهد.
محدودیت های استفاده از دستگاه اندازه گیری مختصات
پروب باید سطح را لمس کند
هر دستگاه CMM که از پروب استفاده می کند مکانیسم یکسانی دارد. برای اینکه پروب عمل کند، باید سطح قطعه مورد اندازه گیری را لمس کند. این مسئله برای برخی قطعات مناسب نیست. با این حال، برای قطعات با روکش شکننده یا ظریف، لمس متوالی می تواند منجر به خراب شدن قطعات شود.
قطعات نرم ممکن است منجر به نقص شوند
برای قطعاتی که از مواد نرم مانند لاستیک ها تهیه می شوند، استفاده از پروب می تواند منجر به فرورفتن قطعات در آن شود.
پروب مناسب باید انتخاب شود
ماشین های CMM از انواع مختلف پروب استفاده می کنند و برای بهترین آنها باید پروب مناسب انتخاب شود. انتخاب پروب مناسب تا حد زیادی به ابعاد قطعه، طراحی مورد نیاز و توانایی پروب بستگی دارد همچنین شما میتوانید جهت آموزش سالیدورک وارد لینک مربوطه شوید و بهترین باشید.
قطعات ماشین اندازه گیری مختصات (CMM)
به طور معمول، همانطور که در تصویر پایین مشاهده می شود، اکثر CMM ها از نوع پل یا دروازه ای هستند. نقطه تماس کروی متصل به نوک پروب به جسم روی صحنه اعمال می شود و مقادیر مختصات در سه بعد (X, Y, Z) مشخص و اندازه گیری می شود.
این عمدتا برای اندازه گیری سه بعدی قالب ها مانند قطعات خودرو وقطعات مکانیکی مختلف، اشیاء سه بعدی مانند نمونه های اولیه و اندازه گیری تفاوت ها از نقشه ها استفاده می شود.
A: پل متحرک
B: کاوشگر ماشه
C: صحنه
D: کنترل کننده
لوازم جانبی دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM)
نوک قلم / پروب
پروب ها محبوب ترین و مهم ترین جزء یک دستگاه CMM سنتی هستند که وظیفه اندازه گیری عملکرد را بر عهده دارند. سایر ماشین های CMM از نور نوری، دوربین، لیزر و غیره استفاده می کنند.
با توجه به ماهیت آنها، نوک کاوشگر از یک ماده سفت و سخت و پایدار می آید. همچنین باید در برابر دما مقاوم باشد تا اندازه آن با تغییر دما تغییر نکند. مواد رایج مورد استفاده یاقوت سرخ و زیرکونیا هستند. نوک آن نیز می تواند کروی یا سوزنی باشد
میز گرانیت
به منظور اندازه گیری بسیار دقیق، سطح یک دستگاه اندازه گیری مختصات اغلب یک صفحه سطحی ساخته شده از سنگ است. صفحه سطح سنگ در طول زمان تغییر شکل بسیار کمی دارد و به راحتی خراشیده نمی شود، بنابراین این مزیت را دارد که می توان برای مدت طولانی از آن به صورت پایدار استفاده کرد.
Fixtures
یکی از ابزارهای حیاتی برای استفاده از یک دستگاه اندازه گیری مختصات، وسایلی برای ثابت کردن یک هدف اندازه گیری در محل است.
حرکت قطعه منجر به خطا می شود استفاده از ابزارهایی مانند صفحات ثابت، گیره ها و آهنرباها معمول است.
کمپرسور هوا و خشک کن
ماشینهای اندازهگیری مختصات با هدایت مکانیکی به یک کمپرسور هوا با خشککن نیاز دارند. ما در دوره آموزش شیت متال در سالیدورک به تمامی این موارد تا حدودی اشاره کرده ایم.
پیشنهاد مکتبی نو: مهندسی معکوس چیست؟
نحوه استفاده از دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM)
هدف اندازه گیری را حداقل 5 ساعت قبل از اندازه گیری در آزمایشگاه اندازه گیری قرار دهید تا به هدف اجازه دهید تا دمای اتاق (معمولاً 20 درجه سانتیگراد) تنظیم شود. این کار از خطاها و ناهماهنگی های اندازه گیری به دلیل انبساط حرارتی جلوگیری می کند.
اندازه گیری ها را با هدایت پروب به محل اندازه گیری مورد نظر خود به صورت دستی یا با کامپیوتر انجام دهید. CMM مختصات X، Y، Z محل کاوشگر را ثبت خواهد کرد. با ادامه گرفتن نقاط، نرم افزار ابعاد مشخصی مانند قطر، طول، زاویه و سایر ابعاد بحرانی را محاسبه خواهد کرد.
کالیبراسیون قلم (کالیبراسیون پروب)
برای شروع دقیق اندازه گیری به دو دلیل،کالیبراسیون روی قلم (نوک پروب) که با جسم در تماس است باید انجام شود. اولین مورد تشخیص مختصات مرکز کروی قلم است. دومین مورد تنظیم قطر کره قلم است. با تنظیم قطر، می توان با جابجایی شعاع از نقطه تماس واقعی (خارج از کره)مختصات مرکز کره را محاسبه کرد.
برای کالیبراسیون، به طور کلی از یک کره با حالت کروی شناخته شده، که به عنوان کره مرجع شناخته می شود، استفاده می شود.
اقدامات احتیاطی
اگرچه برخی از مدلها میتوانند اندازهگیریهایی را در حد 0.1 میکرومتر انجام دهند، استفاده و مدیریت صحیح برای دقت اندازهگیری حیاتی است.
بررسی کنید که قطعات متحرک در حین استفاده به صورت افقی و عمودی حرکت می کنند. همچنین، از یک استاندارد اندازه گیری یا یک شی مشابه برای بررسی خطاهای نشانگر استفاده کنید.
برای انجام اندازه گیری های دقیق، اجازه دادن به دمای هدف برای تنظیم دمای اتاق در آزمایشگاه اندازه گیری بسیار مهم است. همچنین، پارامترهای اندازه گیری باید طوری تنظیم شوند که اختلاف دما را تصحیح کنند.
برای پروب های لمسی، مهم است که اطمینان حاصل شود که پروب در طول اندازه گیری با سرعت ثابت با هدف تماس می گیرد.
تعمیر و نگهداری و کالیبراسیون
CMM های معمولی برای انجام اندازه گیری های بسیار دقیق به طور مداوم نیاز به تعمیر و نگهداری و بازرسی منظم دارند. به خصوص در مورد یک CMM نوع پل که به صورت مکانیکی با قطعات کشویی هدایت می شوند، لازم است به طور منظم قطعات فرسوده تعویض شوند، روغن کاری شوند و سیستم برای عملکرد بهینه تمیز شود.
آموزش اپراتور دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM)
استفاده دقیق از دستگاه های اندازه گیری مختصات معمولاً به مهارت های اپراتور پیشرفته نیاز دارد. به طور معمول، برنامه نویسان CMM متخصصان مترولوژی بسیار آموزش دیده هستند.
برنامه نویس های CMM نه تنها برای بازرسی مناسب مورد نیاز هستند، بلکه یک CMM ممکن است آسیب ببیند و در صورت عدم استفاده صحیح، هزینه های تعمیر زیادی را به دنبال داشته باشد. به همین دلیل به بازرسان تمام وقت نیاز است و آموزش قابل توجه پیش نیاز عملیات است.
نحوه تنظیم مختصات
برای تنظیم سیستم مختصات سه مورد از اطلاعات مورد نیاز است.
اولی صفحه ای است که صفحه مرجع است و جهت عمود بر این صفحه محور Z است.
خط دوم خط مرجع است که عموماً محور X و جهت عمودی آن محور Y است. خط مستقیم ممکن است مستقیماً از جسم اندازه گیری شود، یا ممکن است یک خط مستقیم باشد که دو نقطه مختلف (مانند دو سوراخ) را با یک خط مجازی به هم متصل می کند.
نکته سوم مبدأ است. این مبدأ، نقطه صفر هر مقدار مختصات X، Y و Z است. همچنین می توان یک نقطه خاص (مثلا نقطه مرکزی یک سوراخ خاص) را به عنوان مبدا یا یک نقطه مجازی (نقطه تقاطع) تعیین کرد( جایی که دو خط مستقیم قطع می شوند).
مطالب زیر را حتما مطالعه کنید
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) چیست؟
کاربرد هوش مصنوعی در مهندسی مکانیک
هیدرولیک چیست؟ | اجزا و انواع سیستم هیدرولیک
دیدگاهتان را بنویسید