Настроить координатно измерительную машину

Калибровка координатно-измерительных машин (КИМ)

Счастливые обладатели координатно — измерительных машин счастливы до тех пор, пока не сталкиваются с проблемой калибровки своих « любимцев». С одной стороны здорово осознавать, что во вверенном тебе хозяйстве измерения производятся с помощью самых современных средств, пока не начинаешь задумываться : что и с какой точностью я контролирую ? Можно , конечно , спрятаться за стандартную методику поверки, но это для тех, у кого в производстве нет изделий сложнее болтов. Давайте рассмотрим, как это делается у них, тех , от кого к нам приходит эта замечательная техника.

В современном, быстро меняющемся мире выигрывает то предприятие, которое готово предоставить клиенту более качественную продукцию. В связи с этим контроль качества продукции на производстве выходит на первый план. Сейчас уже уходят в прошлое контроль деталей по шаблонам либо универсальными средствами измерений. Намного быстрее и точнее измерения позволяют произвести координатно-измерительные машины. Также становиться все больше деталей, которые нельзя проконтролировать универсальными средствами измерений . Это сложнопрофильные детали типа турбинных лопаток и прочих «рабочих колёс». А для КИМ решение таких задач не представляет труда. Тем самым предприятия, имея в своем “штате” КИМ экономят на проектировании, изготовлении, калибровке и поддержании в рабочем состоянии целого склад а различных калибров и универсальных средств измерений. В связи с этим измерения, выдаваемые КИМ, должны быть на 100% достоверны. И это в свою очередь подразумевает периодическую юстировку калибровку КИМ. Периодичность калибровки зависит от множества факторов, а в первую очередь это загруженность КИМ и жесткие допуска выпускаемых деталей.

Читайте также:  Не работает обогрев стекол заднего вида

И тут встает вопрос: «Как и чем, проверять и калибровать КИМ?» Традиционная процедура, проводимая согласно методике поверки КИМ «МИ 2569-99 ГСИ», не дает полной информации о погрешностях КИМ, а сбор информации при помощи концевых мер длины (КМД) — очень кропотливый процесс и занимает много времени, что не позволительно в современном производстве.

Вероятно, нет необходимости убеждать в крайней важности соответствия КИМ заявленным параметрам. Давайте разберем, как обычно это происходит (должно происходить) на практике.

Калибровка КИМ с помощью лазерного интерферометра производится, как правило, один раз в год. При этом детальная информация обо всех геометрических

и динамических характеристиках калибруемой КИМ, полученная этим способом, позволяет видеть полную картину, прогнозировать требуемый ремонт и техническое обслуживание. Но, вероятно, не все имеют возможность воспользоваться этим способом. Иметь такое оборудование у себя очень недешевое удовольствие: необходимо обучить специалиста, который умеет пользоваться интерферометром, способен правильно анализировать полученную информацию чтобы ввести необходимые коррекции в систему управления и дать рекомендации по ремонту машины. Как правило, подобную процедуру могут производить сервисные службы изготовителя КИМ-ов, но цены на эти услуги сопоставимы с ценами эталонов, речь о которых пойдёт ниже. Ещё один путь, если повезёт, договариваться с каким либо крупным предприятием, у которого имеется всё необходимое оборудование и подготовленный персонал. Тем не менее, техническое состояние КИМ в течение года может существенно меняться, особенно в случае аварии, каких либо сбоев или перестановки машины. Таким образом, помимо ежегодной калибровки координатно-измерительных машин должна производиться регулярная проверка их точностных характеристик.

Как за короткое время получить максимально полную и достоверную информацию о погрешностям КИМ не используя лазерный интерферометр, который стоит от 100 тысяч евро. В промышленно развитых странах эта проблема уже давно решена.

Читайте также:  Как настроить эмулятор wii dolphin

В частности в Европе широко используются, эталоны и приспособления компании

«Kolb & Baumann (КОВА, Германия)», которая специализируется на производстве высокоточных эталонов для проверки точности измерительных машин. Обращаем Ваше внимание, что эталоны производства компании «КОВА», подходят для проверки точностных параметров фрезерных станков с ЧПУ.

Компания «КОВА» была основана более 60 лет тому назад и в начале своей деятельности специализировалась на производстве КМД. В 1985 году компания разработала и запатентовала свой первый эталон для проверки и калибровки КИМ.

В наши дни компания «КОВА» является одним из самых авторитетных в мире производителей калибров, мер и эталонов. Продукция поставляется на многие промышленные предприятия, научно – исследовательские институты и метрологические лаборатории во всем мире. С 1979 года компания «КОВА» была аккредитована Физико — Технической лабораторией Германии (Physikalisch – Technische Bundsesanstalt (PTB) как одна из лабораторий по калибровке в Германии. В ближайшее время и в нашей стране, планируется изменить методику поверки КИМ, привести её в соответствие с общемировыми стандартами. В настоящее время между Всероссийским научно- исследовательским институтом метрологической службы (ВНИИМС), который является основным законодателем по разработке методик поверки, и владельцем компании «КОВА» ведутся переговоры об оснащении эталонной базы института.

На территории России внедрением этой высокоточной продукции на производства занимается отдел метрологии компании ЗАО «СТ ГРУПП» (Москва), которая получила эксклюзивные права поставщика.

Рассмотрим наиболее популярные модели специальных эталонов, производимые компанией КОВА.

    КОВА-Step: ступенчатая концевая мера длины – ряд из стальных или керамических цилиндров c шагом 20 или 10 мм. Расстояние между этими цилиндрами — строго откалиброванный размер. Эталон КОВА-Step идеально подходит для быстрой проверки линейной точности КИМ или станка с ЧПУ. Эталон изготавливается от 210 до 2050 мм. C его помощью легко выявляются неточности перемещений, люфты и погрешность датчика касания. При применении традиционных концевых мер длины КМД невозможно проведение такого комплексного обследования. Что особенно важно, для обработки результатов измерений ко всем представленным ниже эталонам можно заказать программное обеспечение iti-check, которое позволяет получить единообразный протокол измерений для сравнения КИМ различных производителей.

Точность калибровки эталона U=0.12+0.6*10 -6 *L, мкм

КОВА-Check: плита со встроенными керамическими сферами. Легко и быстро позволяет оценить погрешности КИМ в пространстве. За одну установку возможно получить такие параметры как: погрешность линейных перемещений, “рысканье” в двух осях, размеры по диагоналям.

Измерив КОВА-Check в трех плоскостях XYZ мы получаем все 21 параметр погрешности КИМ и вся процедура измерения занимает не более одного часа. Размеры производимых плит от 230*230*24 до 1050*150 *24 мм. Дополнительно предлагается эталон, состоящий из кольца и сферы диаметрами 30 мм, который позволяет выявить существующие погрешности датчика за счет разнонаправленного измерения кольца и сферы.

Точность калибровки КОВА-Check U=0.14+0.6*10 -6 *L, мкм

Эталон КОВА-BallCube-Q3: представляет собой пространственный куб состоящий из керамических сфер расположенных на углах куба. Эталон применяется для экспресс оценки линейной и объемной точности КИМ. Штанги куба изготовлены из CFK углепластика, что дает минимальную температурную деформацию линейных размеров куба а=1.7·10 –6 K –1 . Выполняется с размерами 300*300*300 до 800*800*800 мм.

Точность калибровки U=1.5+1.5 *10 -6 *L, мкм

КОВА- Sphere beam: эталон из жестко посаженных керамических сфер на углепластиковую основу. Температурный коэффициент линейного расширения этого материала равен 0,5×10 –6 K – 1 . Идеально подходит для калибровки среднегабаритных КИМ и ручных КИМ типа “рука”. Изготавливается размерами от 1500 до 2500 мм с шагом между сферами100 мм.

Точность калибровки U=0.7+0.9*10 -6 *L, мкм

КОВА- Cone Bar: ряд конических углублений двух типоразмеров расположенных на углепластиковой основе. Применяется эталон для проверки и калибровки КИМ типа “рука” и лазерных трекеров. Работает эталон следующим образом: измерительный жесткий щуп КИМ базируется плотно по конусу и снимается размер. Размерная линейка эталонов от 1000 до 2500 мм.

Точность калибровки U=1+1.5*10 -6 *L, мкм

КОВА-Ball Bar: ряд сфер скрепленных между собой распорными трубками строго откалиброванной длины. Базирование трубки по сфере происходит всегда по трем точкам, что определяет постоянство расстояний между сферами. Трубки изготавливаются из CFK углепластика для уменьшения температурного влияния окружающей среды. Возможные размеры эталона от 3000 до 8000 мм с шагом между сферами 300 и 400 мм, сферы диаметром 30 мм. Эталон применяется для проверки и калибровки крупногабаритных КИМ (стоечных или мостовых КИМ — измерение кузовов автомобилей и др.). Конструкция эталона разборная, собирается эталон быстро и просто без потери точности откалиброванного размерного ряда.

Точность калибровки U=0.7+0.9*10 -6 *L, мкм

Для оптических измерительных систем используются следующие эталоны:

    KOBA optima II: два эталона длиной 2700 мм с 15 откалиброванными расстояниями на каждом эталоне — для оптических и теодолитных систем. Создание математических моделей, сравнение с мат. моделью фотографическим способом и др. Точность калибровки от U=8 мкм.

KOBAopto-tactileSteppedStandards: эталоны в виде брусков из специальной керамики на углеродной основе обладающей низкой отражающей способностью. Область применения: триангуляционные лазерные сканеры, фокусные лазерные измерительные и проекционные системы и т.п.

Размеры по заказу покупателя.

Sphere Standards: высокоточные сферы из специальной керамики.

3D-Calibration standards: набор, состоящий из различных эталонов (сфера, брусок в виде КМД, 2 сферы скрепленные грифом). Применение -калибровки мультисенсорных КИМ.

Полная информация о техническом состоянии КИМ или станка позволяет:

  • Свести к минимуму процент брака и повысить качество изготовления деталей: Периодически проверяя и убеждаясь, что КИМ соответствует предъявляемым к нему требованиям, пользователь имеет возможность свести к минимуму долю бракованной продукции. Это также позволяет изготавливать детали высокого качества с максимально возможной точностью.
  • Свести к минимуму простои КИМ и станка: Имея полную картину изменяемых во времени характеристик станка, можно прогнозировать проведение планово предупредительных работ и ремонт станка.
  • Выигрывать тендеры на получение заказов: Графики с результатами калибровки и ретроспективные отчеты об эволюции точностных характеристик станков являются наилучшим подтверждением высокого уровня организации производства, что дает дополнительное конкурентное преимущество.
  • Соответствовать требованиям стандартов серии ISO 9000: Калибровка, мониторинг и контроль технического состояния обрабатывающего и измерительного оборудования — одно из требований стандартов качества серии ISO 9000.
  • Классифицировать все станки по точности обработки: Производя периодическую калибровку оборудования, можно с уверенностью классифицировать его по точности обработки. Тем самым застраховаться от ошибок связанных с погрешностями оборудования. Обрабатывая деталь на станке, обеспечивающем требуемую точность обработки, снижается вероятность появления бракованной продукции.
  • Увеличение срока службы оборудования: Некоторые неисправности станков могут привести к чрезмерному износу систем приводов и направляющих. Выявляя и устраняя подобные неисправности не ранней стадии их возникновения, возможно увеличить срок службы станка.
  • Оценка состояния станков после перестановки: Транспортировка и монтаж часто оказывают отрицательное влияние на точностные характеристики станка. Таким образом, проверка технического состояния станка после окончания установки позволит убедиться в том, что станок готов к работе.

Источник

Все, что нужно знать о координатно-измерительной машине

Исходная информация

Давайте воспользуемся этой аналогией, чтобы понять суть дела. Дрейк занимает руководящую должность в компании, занимающейся производством автомобильных запчастей. Компания только что выиграла тендер на изготовление нескольких распредвалов для двигателя. Это произошло после того, как первые распредвалы были отклонены из-за несоответствия требуемым характеристикам.

Одним из важнейших шагов, которые должна предпринять компания Дрейка, является обеспечение точности измерений распределительных валов с точки зрения размеров.

Они использовали разные инструменты и методы для измерения размеров различных автомобильных деталей. Некоторые инструменты точны, но иногда регистрируют ошибки. Кроме того, на этот раз объем работы довольно большой, а ручное измерение может быть медленным и обременительным.

Чтобы решить такие проблемы и обеспечить точные измерения автомобильных запчастей, им следует рассмотреть возможность инвестирования в координатно-измерительные машины. (КИМ)

Обзор координатно-измерительных машин

Когда дело доходит до изготовления деталей и утилитарных прототипов, очень важно, чтобы физические размеры и геометрические атрибуты объекта согласовывались с трехмерной моделью. Независимо от того, немного ли отклоняется измерение, оно может поставить под угрозу всю процедуру создания и заставить вас начинать с самого начала.

Именно по этой причине Roche Industry предлагает подтверждение качества с помощью наших услуг по координатно-измерительной машине (КИМ). Несмотря на то, что этот измерительный прибор широко известен за пределами производственных кругов, он выполняет основную работу в процессе работы над улучшением изделия.

Как насчет того, чтобы узнать больше о том, как работает КИМ, а также о преимуществах и ограничениях использования этой процедуры измерения?

Что такое координатно-измерительная машина

Проще говоря, координатно-измерительная машина (КИМ) — это устройство, которое используется для количественной оценки физических геометрических атрибутов физического объекта.

В этой процедуре используется датчик, установленный на третьей подвижной оси станка КИМ, который используется для измерения характеристик рассматриваемой детали.

КИМ дополнительно используется для тестирования и подтверждения участка или сбора, чтобы гарантировать, что он согласовывает предложенный план.

Типичную КИМ можно запрограммировать на многократное выполнение измерительных задач. Вам не придется перепрограммировать машину после каждого измерения.

Это объясняет, почему они идеально подходят для крупномасштабных измерительных задач, когда вам придется измерять сразу несколько объектов. Машины также устраняют необходимость использования различных типов измерительных машин в одном проекте.

Что такое зонд по отношению к КИМ?

Из определения CNN мы кое-что упомянули о пробе. В основном они используются для физического контакта с измеряемым объектом. Однако у нас есть и бесконтактные измерительные системы.

Зонд не может меняться в размере или размерах независимо от изменений температуры. Сферический наконечник зонда соприкасается с объектом и отклоняется, генерируя электрические сигналы. Затем компьютер запишет эти сигналы как измерения.

Однако существуют современные датчики, в которых используются лазерные и световые технологии для точного определения размеров материала.

Каковы компоненты КИМ

Хотя координатно-измерительная машина состоит из нескольких частей, она разделена на две основные части. Это корпус и система датчиков.

Корпус машины

Современная КИМ-машина отличается портальной конструкцией с двумя опорами, которые обычно называют мостом. Эта конструкция предназначена для свободного перемещения по гранитному столу, при этом одна ножка будет следовать за направляющей, прикрепленной к столу.

Другая ножка, которую обычно называют внешней ножкой, будет опираться на вертикальную контурную поверхность гранитного стола.

В корпусе установлены воздушные подшипники, которые помогают минимизировать влияние трения на машину. Это достигается за счет небольших отверстий на подшипниках, которые регулируют поток воздуха в машине.

Внутри моста есть каретка, которая перемещается вверх и вниз, чтобы контролировать движение ног и гарантировать их прилегание к плоскости XY.

Система зондирования

Изначально механические датчики были очень распространены. Эти датчики в основном состояли из твердого шара, припаянного к концу вала. Датчики бывают разной конструкции, чтобы подходить к различным формам измеряемых материалов.

Оптические датчики — это ПЗС-системы фокусировки, которые перемещаются, как механические, и фокусируются на фокусе, а не контактируют с материалом.

Захваченное изображение поверхности будет заключено в границы измерительного окна до тех пор, пока нарост не станет достаточным для различения высококонтрастных зон. Разделительный изгиб можно определить до точки, которая является необходимой точкой измерения в пространстве. Плоские данные на ПЗС-матрице — 2D (XY), а вертикальное положение — это положение всей системы тестирования на Z-приводе стенда (или других частях гаджета).

Новые системы зондирования имеют тенденцию перемещаться по поверхности материалов при выполнении стратегических измерений. Этот метод обычно считается более быстрым и точным, чем старые методы.

Как работает координатно-измерительная машина (КИМ)

Все КИМ имеют три симметричные оси (X, Y и Z), работающие в трехмерной структуре. Каждая ось имеет шкалу, которая используется для демонстрации положения или площади каркаса в пространстве.

Машины считывают входные данные с устройства обнаружения, настроенного оператором или с помощью числового программного управления (ЧПУ).

Затем они используют эти данные, чтобы определить идеальное расстояние (измерения), геометрические формы (блики) и относительное положение этих форм (включая соединения) на заготовке.

КИМ может быть интегрирован в существующий производственный процесс или работать как отдельный объект. Оба варианта работают легко и эффективно.

Контрольно-измерительная машина

Большинством станков КИМ можно управлять физически, когда оператор проводит с помощью щупа необходимые измерения, или под программным управлением, называемым DCC, или прямым компьютерным управлением.

В любом случае наиболее важным шагом является выравнивание детали по оси КИМ. С помощью программного обеспечения и системы автоматизации можно создавать отчеты, в которых отображается измеренное изделие в контрасте, а также документ САПР и баннер, где деталь находится вне сопротивления.

Калибровка координатно-измерительной машины

Как и другие измерительные машины и инструменты, КСУП необходимо регулярно проверять, чтобы гарантировать, что они дают правильные показания. Это одна из вещей, которую делают все ответственные операторы КИМ.

При правильной калибровке координатно-измерительные машины устранят некоторые ошибки, которые они давали. Расхождения между измеренными и фактическими показаниями будут устранены навсегда.

В конце концов, размеры продуктов будут очень точными.

Типы координатно-измерительных машин

Есть четыре типа координатно-измерительных машин. Это мостовые, консольные, портальные и горизонтальные рычаги.

Хотя все они предназначены для измерения деталей и изделий, они бывают разных конструкций и режимов работы. У этих КИМ также есть свои уникальные преимущества и недостатки.

Давайте кратко рассмотрим каждый тип координатно-измерительной машины и то, что она предлагает.

1. Мост

Это самый популярный тип КИМ. Эта популярность объясняется его очень простой структурой, которая делает его простым в использовании.

Обычная трехмерная «мостовая» КИМ-машина допускает колебания зонда по трем осям, X, Y и Z, которые симметричны друг другу в трехмерной декартовой системе координат.

На каждой оси есть датчик, который отслеживает положение зонда на этой оси, обычно с точностью до микрометра.

В момент, когда датчик касается объекта (или, в любом случае, определяет конкретную область) на объекте, машина проверяет три датчика положения, таким образом оценивая площадь одной точки на поверхности объекта.

Эта процедура повторяется как жизненно важная, каждый раз перемещая зонд, чтобы получить «облако точек», которое отображает интересующие зоны поверхности.

Мостовые КИМ довольно универсальны и могут измерять объекты разных размеров от 300 мм × 300 мм × 300 мм до 2000 мм x 5000 мм x 1500 мм.

2. Консольная КИМ

Консольные КИМ были основным планом Ферранти в Шотландии в 1970-х годах, и сегодня они производятся в небольших количествах, поэтому не пользуются большой популярностью.

Они в основном используются для измерения мелких деталей. Они открывают доступ оператору с трех сторон. Столб для оценки оси X соединен с несгибаемой конструкцией, в которой находится ось Y.

Это ограничивает размер вала X из-за его внутренней деформируемости, что делает машину подходящей только для небольших секций. В качестве КИМ в цехе консольная машина превосходит все ожидания, поскольку хорошо подходит для автоматической загрузки и разгрузки.

3. Горизонтальная рука

Этот тип КИМ был изобретен в Германии до того, как распространился на другие страны. Он имеет уникальную конфигурацию, в которой вертикальные и горизонтальные колонны (X и Z) установлены на опоре и проходят вертикально вверх и вниз по оси X.

Координатно-измерительные машины с горизонтальным плечом делятся на два типа. Это плита и две взлетно-посадочные полосы. Как следует из названий, разница между ними заключается в установке осей.

4. Портальная КИМ

Эти КИМ используются в основном для очень больших или громоздких деталей, требующих высокой точности мостовой машины. Большинство портальных станков монтируются непосредственно на полу и, следовательно, должны иметь значительную площадь. Это предварительное условие определяется производителем, и его нельзя игнорировать.

Меньшие портальные машины имеют четыре вертикальных сегмента, поддерживающих огромные стержни оси Y, обычно от 1.5 до 2 метров в высоту. Каретка оси X движется вместе с двумя усиленными осями Y светового излучения.

Более крупные портальные машины имеют шесть или восемь секций или более, в зависимости от длины оси Y. Ось Z, расположенная на каретке оси X, может достигать 4 метров, но обычно они составляют от 1.2 до 2.0 метров сверху вниз.

Диапазон измерений портальных КИМ может изменяться от 1 x 2 x 1 м XYZ до 4 x 10 x 3 м XYZ, и можно купить значительно более крупные единицы, изготовленные уникальным образом.

Специалисты по координатно-измерительным машинам всегда найдут подходящий станок для ваших требований. Таким образом, ваши объекты всегда будут измеряться независимо от их размера. Вам нужно только указать требуемые размеры объекта.

Преимущества координатно-измерительных машин

Как производитель деталей и изделий, вам следует подумать о том, чтобы ваши изделия измерялись с помощью КИМ. Вот основные преимущества использования этой машины:

точный : Оценка машины КИМ предлагает надежные типы измерений, такие как проверка размеров, корреляция САПР, аккредитация оборудования и расчетные данные, чтобы проверить каждую часть вашего плана с максимальным уровнем достоверности.

разносторонний : КИМ можно использовать для измерения широкого спектра деталей и объектов независимо от их физического состояния. Его можно использовать даже для измерения самых чувствительных объектов.

Экономичное : Метод является относительно более дешевым вариантом из-за того, что он полностью автоматизирован.

Сохранение времени : Для измерения больших объемов продукции CMM может потребоваться короткий промежуток времени. Тем самым он ускоряет ваш производственный процесс.

Применение координатно-измерительных машин

Некоторые из отраслей, которые используют ШМ, включают:

-Производственная и сборочная промышленность

Среди многих других отраслей.

Координатно-измерительные машины в Китае

Хотели бы вы улучшить качество своей продукции? Пусть замерял на КИМ. В Roche Industry мы измеряем ваши детали и объекты с помощью наших КИМ-станков.

Мы можем обработать любой материал и даже большие объемы измеряемых объектов. Наши специалисты позаботятся о том, чтобы размеры деталей соответствовали размерам, указанным в плане 3D-дизайна.

Рошиндустри специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, — это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.

Источник

Оцените статью