Souřadnicový měřicí stroj může mít měřítka s vysokým{0}}rozlišením, sofistikovanou technologii snímání a pokročilý měřicí software, ale jeho výsledky stále závisí na mechanické struktuře pod těmito systémy. Žulová základna, vodicí dráhy, můstkové prvky, sloupy a přesné montážní povrchy vytvářejí fyzický referenční rámec pro každou X, Y a Z souřadnici zpráv CMM.
To je důvod, proč ultra-přesné žulové mechanické díly zůstávají ústředním bodem mostních souřadnicových měřicích strojů, portálových souřadnicových měřicích strojů, optických měřicích systémů a vlastních kontrolních strojů. Žula se nepoužívá jednoduše proto, že je těžká. Jeho hodnota vychází z dlouhodobé- geometrické stability, řízené tepelné odezvy, tlumení vibrací, přesnosti-obrobitelných povrchů a kompatibility s metrologickým prostředím.
Mechanická reference za každým měřením
CMM měří geometrii součásti pohybem sondy přes definovaný souřadnicový systém. Sonda se může dotýkat povrchu, nepřetržitě skenovat nebo sbírat optická data, ale stroj musí v každém okamžiku přesně vědět, kde jsou jeho osy.
Konstrukční komponenty určují, zda tento souřadnicový systém zůstane stabilní. Základna souřadnicového měřicího stroje nese obrobek a přípravek. Vodicí dráhy definují dráhu pohybu pohyblivého mostu nebo vozíku. Sloupy a nosníky zachovávají pravoúhlost mezi osami. Montážní plochy vytvářejí vztah mezi kodéry, vzduchovými ložisky, součástmi pohonu a snímacími prvky.
Většina pevných souřadnicových měřicích strojů používá tlustý, plochý a stabilní žulový stůl. Větší stroje mohou také začlenit vodicí dráhy přímo do žulového stolu, zatímco sestavy mostu, ramene a pinoly nesou tři osy měření. Mnoho návrhů univerzálních-souřadnicových měřicích strojů proto integruje svou strukturu osy Y-s žulovým stolem, místo aby žulu považovali pouze za podpěru obrobku.mitutoyo+1
Pro manažery kvality a laboratorní techniky to má praktický důsledek: udávanou přesnost souřadnicového měřicího stroje nelze oddělit od stavu jeho konstrukčních referenčních součástí. Opotřebení, znečištění, špatné vyrovnání, teplotní gradienty, poškozené vložky nebo nesprávná montáž, to vše může ovlivnit měřicí řetězec.
Proč se žula hodí ke strukturám CMM
Přesná žula se dobře hodíMechanické díly CMMprotože je přirozeně hustý, tuhý, ne-magnetický, elektricky nevodivý-a odolný vůči korozi. Lze jej přesně brousit a ručně{3}} lapovat a vytvářet pracovní plochy s kontrolovanou rovinností, přímostí, rovnoběžností a pravoúhlostí.
Žula také nemá žádná zbytková napětí ze svařování nebo konvenčního odlévání kovů. To neznamená, že se žulová struktura nikdy nepohne; všechny materiály reagují na teplotu a zatížení. Znamená to, že materiál nepodléhá stejnému dlouhodobému -úlevovému chování- od napětí, které může komplikovat některé vyrobené nebo odlévané kovové konstrukce.
Zvláště důležité je tepelné chování. Referenční struktura nesmí rychle reagovat na krátkodobé-změny okolní teploty, pohybu osob, tepla motoru, osvětlení, proudění vzduchu nebo blízkých strojů. Průmyslová data běžně uvádějí teplotní roztažnost žuly přibližně 5 µm/m·K, ve srovnání se zhruba 12 µm/m·K u oceli; jeho mnohem nižší tepelná vodivost také znamená, že pomaleji reaguje na změny teploty.reitz-natursteintechnik
Tato pomalejší odezva může být cenná v měřicích místnostech, kde je teplota vzduchu řízena, ale není dokonale rovnoměrná. Stabilní žulová základna CMM snižuje pravděpodobnost, že se samotná konstrukce stane dominantním zdrojem krátkodobých- geometrických změn. Přesto může žula vyvinout teplotní gradienty, zejména ve velkých strukturách. Pro náročnou práci zůstává nezbytná správná klimatizace, rozumné umístění stroje, teplotní senzory,-zahřívací postupy a softwarová kompenzace.
Rovinnost, přímost a přesnost vedení
Výkon CMM začíná geometrií. Žulová povrchová deska poskytuje plochý podpůrný základ pro díl a přípravek, zatímco žulové vedení a konstrukční prvky pomáhají udržovat vyrovnání pohyblivých os.
Proces obrábění je stejně důležitý jako surovina. Žulový souřadnicový měřicí stroj se běžně řeže, hrubuje, -obrábí, stabilizuje, přesně brousí a ručně -lapuje. Kovové vložky, montážní otvory, vzduchové kanály, závitová pouzdra a spojovací povrchy jsou pak umístěny ze stanovených vztažných bodů. Každý krok musí být řízen, protože chyba v základně se může přenést na vyrovnání kolejnice, pohyb vozíku a nakonec polohu sondy.
Žula je kompatibilní s diamantovým obráběním a ručním lapováním, což umožňuje vylepšit vodicí povrchy na úroveň mikronů-požadavek. To je jeden z důvodů, proč se žula používá ve vysoce přesných vodicích systémech souřadnicových měřicích strojů-, kde jsou přímost a rovinnost základem pro opakovatelný pohyb os.reitz-natursteintechnik
Při naší práci na přesných žulových sestavách je plán výstupní kontroly obvykle projednán před zahájením výroby. Velké základny souřadnicových měřicích strojů často vyžadují více než jen zprávu o rovinnosti. Zákazníci mohou potřebovat rovnoběžnost mezi povrchy vodicích drah, pravoúhlost mezi svislými a vodorovnými vztažnými body, ověření umístění vložky nebo kontroly montáže s lepenými kovovými kolejnicemi. Metoda kontroly musí odpovídat funkci součásti, nejen názvu výkresu.
Opakovatelnost vibrací, hmotnosti a měření
CMM je citlivý na vibrace způsobené pěší dopravou, systémy stlačeného{0}}vzduchu, blízkými obráběcími stroji, manipulačním zařízením a vlastními pohyblivými osami. Hmota žuly a přirozené tlumení pomáhají vytvořit tišší mechanickou platformu pro měření.
To nenahrazuje vhodný základ nebo systém{0}}izolace vibrací. Velké portálové souřadnicové měřicí stroje mohou vyžadovat podlahové-konstrukce, zatímco menší stroje mohou používat žulové desky s pasivní nebo aktivní izolací. Podstavec a nosný rám je nutné vybrat v rámci montáže, protože vynikající žulový komponent nedokáže vyrovnat nestabilní podlahu nebo špatně nastavené nivelační nožky.
Žula je také výhodná v prostředí, kde může být problémem magnetické rušení nebo koroze. Jeho ne-magnetická, nevodivá povaha-může být užitečná kolem citlivého měřicího hardwaru, zatímco jeho odolnost vůči korozi snižuje nároky na údržbu ve srovnání s nechráněnými železnými povrchy.
Od žulového bloku k montáži CMM
Žulová základna CMM není obecná kamenná deska. Kvalita materiálu, geometrie, konstrukce břitové destičky, uspořádání podpěry, sekvence obrábění a kontrolní postup musí odpovídat provozním podmínkám stroje.
U kompaktního můstkového souřadnicového měřicího stroje může základna obsahovat lapované{0}}podpěrné povrchy obrobku, zapuštěné vložky pro upínací přípravky a přesné vodicí základny. Větší portálový stroj může vyžadovat dlouhé, rovnoběžné žulové kolejnice, podlahová rozhraní, vícenásobné montážní základny, opatření pro vedení kabelů{2}} a řízené spoje s kovovými konstrukcemi. Optické a skenovací systémy souřadnicových měřicích strojů mohou dále vyžadovat povrchovou úpravu s nízkou-reflexí, chráněné průchody kabelů a pečlivě umístěná rozhraní senzorů.
UNPARALLELED® vyrábí zakázkové žulové mechanické díly souřadnicových měřicích strojů, včetně žulových základů, vodicích drah, mostních konstrukcí, sloupů a montážních součástí, na základě zákaznických výkresů a požadavků na měření. Praktickým zaměřením není zacházet s žulou jako se samostatným-produktem, ale poskytnout řízenou referenční strukturu, kterou lze integrovat s kolejnicemi, ložisky, pohony, stupnicemi a přípravky zákazníka.
Výběr a specifikace žulových komponentů
Před žádostí o cenovou nabídku na žulové díly CMM by měli kupující strojírenství definovat následující:
Požadované rozměry, nosnost a rozvržení bodů podpory-.
Tolerance kritické rovinnosti, přímosti, rovnoběžnosti a pravoúhlosti.
Umístění pracovních-obličejů a chráněné-pracovní plochy.
Požadavky na materiál, standard závitu, rozteč, hloubku a{0}}vytažení.
Rozhraní pro kolejnice, vzduchová{0}}ložiska, kodér, senzory a kabely-.
Rozsah provozních teplot a podmínky měření-v místnosti.
Požadovaná kalibrační zpráva, sledovatelnost, přejímací body a způsob balení.
Nejlepší žulová struktura souřadnicového měřicího stroje je specifikována jako součást rozpočtu na plnou přesnost stroje. Když jsou její materiál, geometrie, rozhraní a kontrolní kritéria v souladu s aplikací, ultra-přesné žulové mechanické díly poskytují stabilní základ, který vyžaduje spolehlivé měření souřadnic.