La mayoría deMáquinas CMM (coordinar máquinas de medición) están hechos porcomponentes de granito.
Una coordenada máquinas de medición (CMM) es un dispositivo de medición flexible y ha desarrollado una serie de roles con el entorno de fabricación, incluido el uso en el laboratorio de calidad tradicional y el papel más reciente de apoyar directamente la producción en el piso de fabricación en entornos más duros. El comportamiento térmico de las escalas del codificador CMM se convierte en una consideración importante entre sus roles y la aplicación.
En un artículo publicado recientemente, de Renishaw, se discute el tema de las técnicas de montaje de escala de codificadores flotantes y dominados.
Las escalas del codificador son efectivamente independientes térmicamente de su sustrato de montaje (flotante) o dependen térmicamente del sustrato (masterizado). Una escala flotante se expande y contrata de acuerdo con las características térmicas del material de escala, mientras que una escala dominada se expande y contrata a la misma tasa que el sustrato subyacente. Las técnicas de montaje de la escala de medición ofrecen una variedad de beneficios para las diversas aplicaciones de medición: el artículo de Renishaw presenta el caso donde una escala dominada podría ser una solución preferida para las máquinas de laboratorio.
Los CMM se utilizan para capturar datos de medición tridimensionales en componentes mecanizados de alta precisión, como bloques de motor y cuchillas para el motor, como parte de un proceso de control de calidad. Hay cuatro tipos básicos de máquina de medición de coordenadas: puente, voladizo, pórtico y brazo horizontal. Los CMM de tipo puente son los más comunes. En un diseño de puente CMM, una pluma del eje Z se monta en un carro que se mueve a lo largo del puente. El puente se conduce a lo largo de dos guías en la dirección del eje Y. Un motor impulsa un hombro del puente, mientras que el hombro opuesto no es tradicionalmente sin manejar: la estructura del puente típicamente está guiada / soportada en cojinetes aerostáticos. El carro (eje x) y la pluma (eje z) pueden ser impulsados por una correa, un tornillo o un motor lineal. Los CMM están diseñados para minimizar los errores no repetibles, ya que son difíciles de compensar en el controlador.
Los CMM de alto rendimiento comprenden un lecho de granito de masa térmica alta y una estructura rígida de pórtico / puente, con una pluma de inercia baja al que se adjunta un sensor para medir las características de trabajo. Los datos generados utilizados para garantizar que las piezas cumplan con las tolerancias predeterminadas. Se instalan codificadores lineales de alta precisión en los ejes X, Y y Z separados que pueden tener muchos metros de largo en máquinas más grandes.
Un CMM de tipo puente de granito típico funcionó en una habitación con aire acondicionado, con una temperatura promedio de 20 ± 2 ° C, donde la temperatura ambiente cicla tres veces cada hora, permite que el granito de masa térmica alta mantenga una temperatura promedio constante de 20 ° C. Un codificador de acero inoxidable lineal flotante instalado en cada eje CMM sería en gran medida independiente del sustrato de granito y respondería rápidamente a los cambios en la temperatura del aire debido a su alta conductividad térmica y baja masa térmica, que es significativamente más baja que la masa térmica de la tabla de granito. Esto conduciría a una expansión o contracción máxima de la escala sobre un eje 3M típico de aproximadamente 60 µm. Esta expansión puede producir un error de medición sustancial que es difícil de compensar debido a la naturaleza que varía en el tiempo.
Una escala dominada por sustrato es la opción preferida en este caso: una escala dominada solo se expandiría con el coeficiente de expansión térmica (CTE) del sustrato de granito y, por lo tanto, exhibiría pocos cambios en respuesta a pequeñas oscilaciones en la temperatura del aire. Se deben considerar los cambios de temperatura a largo plazo y estos afectarán la temperatura promedio de un sustrato de masa de alta térmica. La compensación de temperatura es sencilla ya que el controlador solo necesita compensar el comportamiento térmico de la máquina sin considerar también el comportamiento térmico de la escala del codificador.
En resumen, los sistemas de codificadores con escalas dominadas por sustrato son una excelente solución para CMM de precisión con sustratos de masa térmica bajas / alta y otras aplicaciones que requieren altos niveles de rendimiento metrología. Las ventajas de las escalas dominadas incluyen la simplificación de los regímenes de compensación térmica y el potencial de reducción de errores de medición no repetibles debido a, por ejemplo, variaciones de temperatura del aire en el entorno de la máquina local.
Tiempo de publicación: diciembre-25-2021