Εκδόθηκε από την UNIMETRO.

Εισαγωγή

Κατά την κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής ακρίβειας για βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική βιομηχανία και η επεξεργασία ακριβείας,Η ακρίβεια της CMM διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο για τη διασφάλιση αξιόπιστων αποτελεσμάτων επιθεώρησης και σταθερής ποιότητας του προϊόντοςΓια τους μηχανικούς που αξιολογούν τα συστήματα CMM, simply comparing nominal accuracy values on datasheets is far from enough — understanding what affects coordinate measuring machine accuracy and how each factor shapes real-world measurement performance is the key to selecting a reliable, μακροπρόθεσμη λύση CMM.

Η ακρίβεια μιας μηχανής μέτρησης συντεταγμένων δεν καθορίζεται από μια ενιαία προδιαγραφή.πρότυπα βαθμονόμησηςΤο εγχειρίδιο αυτό εξηγεί πλήρως τον ορισμό της ακρίβειας CMM, το πλήρες φάσμα των παραγόντων που επηρεάζουν, τα πρότυπα επαλήθευσης της απόδοσης ISO 10360και πρακτικές στρατηγικές για τη μεγιστοποίηση της ακρίβειας των μετρήσεων, βοηθώντας τους επαγγελματίες της παραγωγής να λαμβάνουν αποφάσεις αγορών και ελέγχου ποιότητας βασισμένες σε δεδομένα.

Τι είναι η ακρίβεια CMM;

Η ακρίβεια CMM αναφέρεται στον βαθμό συνέπειας μεταξύ των δεδομένων μέτρησης μιας μηχανής μέτρησης συντεταγμένων και της πραγματικής διαμετρικής αξίας ενός εργαστηρίου.Αντικατοπτρίζει άμεσα την ικανότητα της μηχανής να καταγράφει ακριβείς γεωμετρικές συντεταγμένες, διαμετρικές ανοχές και σφάλματα σχήματος/θέσης των εξαρτημάτων.

Για να το θέσουμε απλά, όσο μικρότερο είναι το σφάλμα μέτρησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια της CMM και τόσο πιο αξιόπιστα τα αποτελέσματα ελέγχου για τον έλεγχο της ποιότητας και την επικύρωση της παραγωγής.

Πρακτικό παράδειγμα ακρίβειας μέτρησης CMM

• Αληθινή διάμετρος του εργασιακού τμήματος: 25.000 mm

• Μετρούμενη διάμετρος CMM: 25,001 mm

• Τελικό σφάλμα μέτρησης: 0,001 mm (1 μm)

Τα CMM υψηλής ακρίβειας μειώνουν τα σφάλματα μέτρησης και βελτιώνουν την εμπιστοσύνη στα αποτελέσματα της επιθεώρησης,διασφάλιση της συμμόρφωσης με αυστηρές απαιτήσεις βιομηχανικής ανοχής και αποφυγή απωλειών από παλιοσίδερο που προκαλούνται από ανακριβή ανίχνευση.

Πώς προσδιορίζεται η ακρίβεια CMM; (ISO 10360 Standard)

Όλοι οι κύριοι κατασκευαστές CMM ακριβείας ακολουθούν τηνΔιεθνές πρότυπο ISO 10360για τις προδιαγραφές ακρίβειας και την επαλήθευση των επιδόσεων της CMM, το παγκόσμιο βιομηχανικό σημείο αναφοράς για την αξιολόγηση της ακρίβειας των μηχανών μέτρησης συντεταγμένων σε παγκόσμιο επίπεδο.

Η ακρίβεια της CMM ορίζεται ομοιόμορφα από τηνΜέγιστο επιτρεπόμενο σφάλμα μέτρησης μήκους (MPEE)Σύνταξη:

ΜΠΕΑ = (A + L/K) μm

Ορισμοί παραμέτρων:

• Α: Καθορισμένο διαρθρωτικό σφάλμα του CMM (σταθερό για το ίδιο μοντέλο μηχανής)

• Α: Πραγματικό μετρούμενο μήκος του εργαστηρίου (μονάδα: mm)

• Κ: Συντελεστής κλίμακας που καθορίζεται από τη διαμόρφωση της μηχανής

Παράδειγμα υπολογισμού ακρίβειας

Για CMM γέφυρας ακριβείας με την προδιαγραφήΜΕΠΕ = (1,5 + L/350) μm:

Κατά τη μέτρηση ενός εργαστηρίου 350 mm: ακρίβεια = 1,5 + 350/350 =2.5 μm

Ο τύπος αυτός απεικονίζει σαφώς έναν βασικό κανόνα της βιομηχανίας: το σφάλμα μέτρησης CMM αυξάνεται ελαφρώς με την επέκταση του μετρούμενου μήκους,Γι 'αυτό η ακρίβεια CMM γέφυρα και το μέγεθος ταιριάζει είναι κρίσιμη για την επιλογή αγοράς.

Εκτός από το MPEE (μέγιστο επιτρεπόμενο σφάλμα μέτρησης μήκους), η επαλήθευση της απόδοσης CMM περιλαμβάνει επίσης την αξιολόγηση σφάλματος ανίχνευσης (MPEP),που μετρά την ακρίβεια και την επαναληπτικότητα του συστήματος ανίχνευσηςΟι κατασκευαστές συνήθως καθορίζουν την ακρίβεια CMM χρησιμοποιώντας την τιμή MPEE στα φύλλα δεδομένων του προϊόντος, ενώ το MPEP παρέχει πρόσθετες τεχνικές πληροφορίες σχετικά με τη σταθερότητα και την ακρίβεια του συστήματος ανίχνευσης.Και οι δύο μετρήσεις είναι βασικά κριτήρια ISO 10360 για την αξιολόγηση της συνολικής απόδοσης της CMM.

Ακρίβεια CMM vs Επαναληψιμότητα: Ποια είναι η διαφορά;

Πολλοί αγοραστές κατασκευής και μηχανικοί ποιότητας συγχέουν την ακρίβεια και την επαναληψιμότητα της CMM, αν και οι δύο μετρήσεις αντιπροσωπεύουν διαφορετικές δυνατότητες μέτρησης.

Ακριβότητα CMMπεριγράφει πόσο κοντά είναι ένα αποτέλεσμα μετρήσεων στην πραγματική διαμετρική τιμή του εργασιακού τμήματος, αντανακλώντας την απόλυτη ακρίβεια της μηχανής.

Επαναληψιμότητα CMMπεριγράφει με ποιον τρόπο ένα CMM μπορεί με συνέπεια να παράγει ταυτόσημα αποτελέσματα μέτρησης κατά τον έλεγχο του ίδιου εξαρτήματος υπό τις ίδιες συνθήκες, αντανακλώντας τη λειτουργική σταθερότητα του μηχανήματος.

Μια CMM με εξαιρετική επαναληψιμότητα μπορεί ακόμα να παράσχει ανακριβή δεδομένα εάν βαθμολογείται λανθασμένα.

7 Βασικοί παράγοντες που καθορίζουν την ακρίβεια της μηχανής μετρήσεων συντονισμένων

Πολλοί αγοραστές αναζητούν τι επηρεάζει την ακρίβεια CMM κατά την προμήθεια εξοπλισμού.που καθορίζουν πλήρως τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα μετρήσεων οποιουδήποτε μηχανήματος μέτρησης συντεταγμένων.

1Μηχανική Μηχανική Δομή & Σχεδιασμός

Η μηχανική δομή είναι το θεμέλιο της εγγενούς ακρίβειας CMM, καθορίζοντας άμεσα την ακαμψία, τη σταθερότητα και την ικανότητα κατά των παρεμβολών του μηχανήματος.

Βάση από γρανίτη υψηλής ακρίβειας

Ο φυσικός γρανίτης υψηλής ποιότητας παρέχει εξαιρετική θερμική σταθερότητα και δομική ακαμψία, σε συνδυασμό με αξιόπιστη αποσβεστική δονήσεων και μακροχρόνια σταθερότητα διαστάσεων.Αυτό το υλικό ελαχιστοποιεί τις δομικές παραμορφώσεις και μειώνει τα πιθανά σφάλματα μέτρησης που προκαλούνται από αλλαγές θερμοκρασίας και μηχανικές πιέσεις.

Σύστημα αέρος χωρίς τριβή

Τα CMM γεφυρών ακρίβειας υιοθετούν ευρέως ρουλεμάνια αέρα αντί για παραδοσιακά μηχανικά ρουλεμάνια, επιτρέποντας σχεδόν ασύμμετρη κίνηση άξονα.μειώνει τη μηχανική φθορά, και διατηρεί μακροπρόθεσμη επαναληψιμότητα και σταθερότητα των μετρήσεων.

Σκληρή δομή γέφυρας

Η δομή τύπου γέφυρας είναι η πιο ώριμη βιομηχανική διαμόρφωση, παρέχοντας σταθερή δομική δυσκαμψία και δυναμική σταθερότητα.Υποστηρίζει μέτρηση υψηλής ακρίβειας σε ευρύ φάσμα και διατηρεί σταθερή ακρίβεια για μεγάλη διάρκειαΤα CMM γέφυρας υψηλής ποιότητας, όπως εκείνα που προσφέρονται από την UNIMETRO, ενσωματώνουν αυτές τις αποδεδειγμένες αρχές σχεδιασμού για να διατηρήσουν αξιόπιστες επιδόσεις πεδίου.

2. Απόδοση συστήματος ανίχνευσης

Ο ανιχνευτής χρησιμεύει ως διεπαφή μεταξύ του CMM και του εργαστηρίου, υπεύθυνος για τη συλλογή ακριβών σημείων μέτρησης κατά τη διάρκεια της επιθεώρησης.Ακόμη και η πιο ακριβής μηχανική δομή δεν μπορεί να παράσχει αξιόπιστα δεδομένα χωρίς ένα ειδικό σύστημα ανίχνευσης.

Το σύστημα ανίχνευσης ελέγχει την ακρίβεια απόκτησης σημείων, τη συνέπεια της δύναμης επαφής, την επαναληπτικότητα της μέτρησης και την αποτελεσματικότητα της επιθεώρησης.Τα σύγχρονα CMM ακριβείας υποστηρίζουν διαμορφώσεις ανιχνευτών πολλαπλών τύπων για προσαρμογή σε διάφορα βιομηχανικά σενάρια:

• Μηχανές για την κατασκευή συσκευών για την παραγωγή ηλεκτρικών συλλεκτών: Ιδανικό για συμβατική επαλήθευση διαμετρικών και γεωμετρικών ανοχής, με σταθερή και ακριβή τοποθέτηση σημείων

• Μηχανές για την παραγωγή ηλεκτρικών συλλέκτων: Αποδοτική συλλογή δεδομένων από σύνθετες επιφάνειες ελεύθερης μορφής, κατάλληλες για αεροδιαστημική και ακριβή ανίχνευση μούχλας

• Οπτικές και λέιζερ ανιχνευτές: Επιτρέπει τη μέτρηση χωρίς επαφή για εύθραυστα, μαλακά ή εύκολα παραμορφωμένα εργασιακά κομμάτια

3Εργαστήριο Περιβαλλοντικές συνθήκες

Το περιβάλλον είναι ο πιο εύκολα παραβλεπόμενος παράγοντας που επηρεάζει την ακρίβεια της μηχανής μέτρησης συντεταγμένων.

Σταθερότητα θερμοκρασίας

Οι μικρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας θα προκαλέσουν θερμική επέκταση και συρρίκνωση των εργαστηρίων, των δομών της μηχανής και των εξαρτημάτων του ανιχνευτή,που οδηγεί σε συστηματικές αποκλίσεις της μέτρησηςΟι περισσότεροι σύγχρονοι CMM ενσωματώνουν λειτουργίες αντιστάθμισης θερμοκρασίας για την αντιστάθμιση μερικών περιβαλλοντικών σφαλμάτων.αλλά η διατήρηση ενός δωματίου επιθεώρησης σταθερής θερμοκρασίας παραμένει η βασική εγγύηση για τη βέλτιστη ακρίβεια.

Έλεγχος υγρασίας και δονήσεων

Η υπερβολική υγρασία θα διαβρώσει τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα και θα επηρεάσει τη μακροχρόνια σταθερότητα της μηχανής.και χειριστικό εξοπλισμό διαταράσσει τη σταθερότητα του άξονα και μειώνει την επαναληψιμότητα των μετρήσεωνΟ σταθερός έλεγχος του περιβάλλοντος είναι απαραίτητος για τη συνεπή απόδοση της CMM σε βιομηχανικά περιβάλλοντα.

4- Τακτική βαθμονόμηση και προληπτική συντήρηση

Η εξαιρετική απόδοση του υλικού απαιτεί τυποποιημένη βαθμονόμηση και συντήρηση για να διατηρηθεί η μακροπρόθεσμη ακρίβεια.ακόμη και για μοντέλα υψηλής ποιότητας.

Κανονική βαθμονόμηση αυστηρά σύμφωνη μεISO 10360Η καθημερινή προληπτική συντήρηση περιλαμβάνει τον καθαρισμό των οδών καθοδήγησης, τον έλεγχο της ποιότητας του αέρα,ανίχνευση φθοράς του ανιχνευτή, και ενημερώσεις λογισμικού, οι οποίες αποφεύγουν αποτελεσματικά απροσδόκητες αποκλίσεις μέτρησης και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του μηχανήματος.Πώς βαθμολογείται ένα CMM; Ένας πλήρης οδηγός ISO 10360

5. Ικανότητες λογισμικού μέτρησης

Το υλικό της μηχανής θέτει τα θεμέλια της ακρίβειας, ενώ το λογισμικό καθορίζει την αποτελεσματικότητα και τη συνέπεια των μετρήσεων.Το προηγμένο λογισμικό μέτρησης είναι βασικός παράγοντας για τη σταθεροποίηση και τη βελτίωση της συνολικής ακρίβειας της CMM.

Οι επαγγελματικές πλατφόρμες CMM, συμπεριλαμβανομένης της Rational DMIS CAD, παρέχουν βασικές λειτουργίες όπως η ευφυής βελτιστοποίηση διαδρομής μέτρησης, η αυτόματη αναγνώριση χαρακτηριστικών, η σύγκριση CAD με ένα κλικ,τυποποιημένη αξιολόγηση GD&TΤα εργαλεία αυτά μειώνουν τα σφάλματα χειροκίνητης λειτουργίας, ενοποιούν τα πρότυπα επιθεώρησης,και βελτίωση της συνέπειας των μετρήσεων στην παραγωγή παρτίδων.

6Η επιφάνεια του εργασιακού υλικού και η κατάσταση στερέωσης

Δεν προέρχονται όλα τα λάθη μέτρησης από το ίδιο το CMM. Η κατάσταση του εργασιακού τμήματος είναι ένας βασικός εξωτερικός παράγοντας που επηρεάζει την ακρίβεια.και ασταθής στερέωση θα οδηγήσει σε ανακριβή σημεία μέτρησης και απόκλιση των δεδομένων.

Ο τυποποιημένος καθαρισμός του εργασιακού τμήματος, η αποφλοιωτική επεξεργασία και η σταθερή στερεοποίηση χωρίς στρέβλωση αποτελούν βασικές προϋποθέσεις για μέτρηση υψηλής ακρίβειας.

7Επαγγελματισμός του χειριστή και στρατηγική μέτρησης

Οι σύγχρονες αυτοματοποιημένες CMM εξακολουθούν να βασίζονται σε επαγγελματικό σχεδιασμό του χειριστή.και η διατύπωση της στρατηγικής επιθεώρησης επηρεάζουν άμεσα την ακρίβεια των τελικών δεδομένωνΗ τυποποιημένη επαγγελματική κατάρτιση μπορεί να ενοποιήσει αποτελεσματικά τις προδιαγραφές λειτουργίας και να εξασφαλίσει επαναλαμβανόμενα και αξιόπιστα αποτελέσματα επιθεώρησης.

Συνηθισμένοι παράγοντες που μειώνουν την ακρίβεια της CMM

Συνοψίζοντας τα πραγματικά σενάρια βιομηχανικής εφαρμογής, τα ακόλουθα κοινά προβλήματα είναι οι κύριες αιτίες της μειωμένης ακρίβειας μέτρησης CMM, βοηθώντας τους χρήστες να εντοπίζουν γρήγορα ανωμαλίες ακρίβειας: