صنعت مدرن با دقت در ساخت اجزا مشخص می شود. در یک دهم میکرون ارزیابی شده است و به رشد مداوم خود ادامه می دهد. در واقع، دقت اعلام شده دستگاه به قدری بهبود یافته است که اندازه گیری انحراف واقعی قطعات ساخته شده به طور فزاینده ای دشوار شده است. در نتیجه روش های کنترلی جدید و تجهیزات اندازه گیری به طور مداوم در حال توسعه و بهبود هستند. یکی از تجهیزات انعطاف پذیر، سریع و دقیقی که برای تخمین دقت یک قطعه استفاده می شود، دستگاه اندازه گیری مختصات است.
برنامه های کاربردی CMM
CMM پیشرفته ترین ابزار مدرن اندازه گیری خودکار و دستی است و کاربردهای متنوعی در صنعت پیدا کرده است. بسیاری از انواع مختلف CMM، این ابزار را در هر دو دستگاه بزرگ (CMM های دروازه ای) و کوچکترین (CMM های کنسولی) در دسترس قرار می دهند. چندین نوع پروب (مکانیکی، نوری، لیزری یا نور سفید) تضمین میکند که حتی میتوانید سطوحی را که نباید توسط کاوشگر یا هر جسم دیگری لمس شوند اندازهگیری کنید. درجه بالای اتوماسیون CMM امکان استفاده از آن را هم به صورت دستی توسط ماشینکاران و هم با خودکار کردن آن برای عملیاتهای تکراری که شامل تولید با حجم بالا است، کاهش میدهد. نحوه استفاده از aدستگاه CMMبستگی به چیزی دارد که می خواهید به آن برسید سطح انعطاف پذیری و دقت آن فرصت های زیادی را برای تولیدکنندگان فراهم می کند. شما می توانید از یک CMM برای طراحی مجدد قطعات موجود پس از ماشینکاری یا اندازه گیری آنها استفاده کنید، یا می توانید از آن به عنوان بخشی از یک زنجیره تولید خودکار استفاده کنید. در اینجا چندین گزینه وجود دارد که برخی از آنها در پاراگراف های زیر ذکر شده است.
کارهایی که باید قبل از استفاده از CMM انجام شود
CMMها از پیچیده ترین ابزارها برای اندازه گیری استفاده می کنند. آنها می توانند خرابی ها را در قطعات کوچکتر از میکرون تخمین بزنند. با این حال، برای اینکه آنها به دقت مورد نظر دست یابند، ماشینکار باید تجهیزات را برای اندازه گیری ها به طور کامل آماده کند. درجه آمادگی بستگی به دقت قطعه مورد اندازه گیری دارد. اگر در مورد قطعات با بالاترین دقت صحبت کنیم (قطعاتی با تلورانس IT6 یا کمتر)، باید CMM و منطقه ای را که قرار است اندازه گیری کنید، آماده کنید. باید دارای درصد خاصی از رطوبت و دمای مطلوب باشد و باید بسیار تمیز باشد زیرا با این دقت حتی کوچکترین گرد و غبار نیز می تواند بر نتایج عملیات تأثیر بگذارد. خود CMM معمولاً با استفاده از توپ های فلزی بسیار دقیق کالیبره می شود. انحرافات اندازه و شکل آن به خوبی شناخته شده است. موقعیت کره روی میز گرانیتی نیز مشخص است (معمولاً یک فیکسچر مخصوص در مرکز میز وجود دارد). کاوشگر باید چندین نقطه از کره را لمس کند و قطر و انحراف شکل آن را تعیین کند. سپس اندازهگیریها برای انحرافشان تنظیم میشوند و کرهها دوباره اندازهگیری میشوند تا اطمینان حاصل شود که تنظیمات صحیح ذخیره شدهاند.
CMM برای اندازه گیری سطح پیچیده
هدف اصلی CMM اندازه گیری سطوح پیچیده است. به همین دلیل است که CMMها زمانی که در پرههای توربین، بالهای هواپیما، پروانههای پمپ و سایر اجزای دارای سطوح ویژه استفاده میشوند، میتوانند به پتانسیل کامل خود برسند. اگر تعداد زیادی از قطعات مشابه را می سازید و آنقدر دقیق هستند که باید تک تک آنها را بررسی کنید، اتوماسیون چنین کارهایی نیز امکان پذیر است. با این حال، در بیشتر موارد، این قطعات به صورت دستی توسط یک ماشینکار اندازهگیری میشوند. برای اندازهگیری سطوح پیچیده، ماشینکار بهصورت دستی پروب را در امتداد سه محور با استفاده از یک کنترل از راه دور حرکت میدهد تا زمانی که کاوشگر به قسمت مورد نیاز ماشینکار برخورد کند. سپس پس از انجام تعداد زیادی اندازه گیری، نقاط مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و خطوط آن به صورت اسپلاین به هم متصل می شوند. سپس اندازه گیری ها با یک مدل سه بعدی قطعه (شامل انحرافات قابل قبول) یا برخی داده های دیگر که ابعاد مورد نظر را نشان می دهد، مقایسه می شود.
CMM برای انحرافات رابطه ای و رسمی
اکثر قطعات با کیفیت بالا نه تنها با خطاهای ابعادی خود، بلکه با دقت شکل سطح و موقعیت نسبی آنها نسبت به یکدیگر مشخص می شوند. این انحرافات به ویژه برای قطعات در حال چرخش برای کاهش لرزش و اطمینان از حرکت روان بسیار مهم است. اندازهگیریهای CMM چنین انحرافهایی با سطوح پیچیده تفاوت چندانی ندارد. همه انحرافات صوری و رابطه ای مبنایی برای مقایسه دارند. بنابراین، برای دستیابی به دقت مورد نیاز، باید قطعه را به سطح پایه بست و قطعه مورد نظر را اندازه گیری کرد. اگر در مورد رابطه بین دو سطح صحبت می کنیم، فقط لازم است فیکسچری برای بستن سطح اول و اندازه گیری سطح دوم طراحی شود.
اندازه گیری CMM سطح پرداخت
پروفیلومتر رایج ترین ابزار برای اندازه گیری سطح پرداخت است. با این حال، ماشینهای CMM به دلیل دقت عالی میتوانند سطح سطح قطعات را نیز اندازهگیری کنند. با این حال، شما باید پروب را با یک سوزن مخصوص جایگزین کنید. سپس سوزن در امتداد سطح حرکت می کند و هر نوع ناهمواری میکروسکوپی را که پوشش سطح را تشکیل می دهد، مشخص می کند.