સીએમએમ ચોકસાઇ માટે નિપુણતા

મોટાભાગનાસીએમએમ મશીનો (સંકલન માપન યંત્રો) દ્વારા બનાવવામાં આવે છેગ્રેનાઈટ ઘટકો.

કોઓર્ડિનેટ મેઝરિંગ મશીન્સ (CMM) એક લવચીક માપન ઉપકરણ છે અને તેણે ઉત્પાદન વાતાવરણ સાથે અનેક ભૂમિકાઓ વિકસાવી છે, જેમાં પરંપરાગત ગુણવત્તા પ્રયોગશાળામાં ઉપયોગ અને કઠોર વાતાવરણમાં ઉત્પાદન ફ્લોર પર સીધા ઉત્પાદનને ટેકો આપવાની તાજેતરની ભૂમિકાનો સમાવેશ થાય છે. CMM એન્કોડર સ્કેલનું થર્મલ વર્તન તેની ભૂમિકાઓ અને એપ્લિકેશન વચ્ચે એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા બની જાય છે.

રેનિશા દ્વારા તાજેતરમાં પ્રકાશિત થયેલા એક લેખમાં, ફ્લોટિંગ અને માસ્ટર્ડ એન્કોડર સ્કેલ માઉન્ટિંગ તકનીકોના વિષય પર ચર્ચા કરવામાં આવી છે.

એન્કોડર સ્કેલ અસરકારક રીતે કાં તો તેમના માઉન્ટિંગ સબસ્ટ્રેટ (ફ્લોટિંગ) થી થર્મલી સ્વતંત્ર હોય છે અથવા સબસ્ટ્રેટ (માસ્ટર્ડ) પર થર્મલી આધારિત હોય છે. ફ્લોટિંગ સ્કેલ સ્કેલ મટિરિયલની થર્મલ લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર વિસ્તરે છે અને સંકોચાય છે, જ્યારે માસ્ટર્ડ સ્કેલ અંતર્ગત સબસ્ટ્રેટ જેટલા જ દરે વિસ્તરે છે અને સંકોચાય છે. માપન સ્કેલ માઉન્ટિંગ તકનીકો વિવિધ માપન એપ્લિકેશનો માટે વિવિધ ફાયદા પ્રદાન કરે છે: રેનિશોનો લેખ એ કેસ રજૂ કરે છે જ્યાં લેબોરેટરી મશીનો માટે માસ્ટર્ડ સ્કેલ પસંદગીનો ઉકેલ હોઈ શકે છે.

ગુણવત્તા નિયંત્રણ પ્રક્રિયાના ભાગ રૂપે, એન્જિન બ્લોક્સ અને જેટ એન્જિન બ્લેડ જેવા ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા, મશીનવાળા ઘટકો પર ત્રિ-પરિમાણીય માપન ડેટા મેળવવા માટે CMM નો ઉપયોગ થાય છે. કોઓર્ડિનેટ માપન મશીનના ચાર મૂળભૂત પ્રકારો છે: બ્રિજ, કેન્ટીલીવર, ગેન્ટ્રી અને હોરિઝોન્ટલ આર્મ. બ્રિજ-પ્રકારના CMM સૌથી સામાન્ય છે. CMM બ્રિજ ડિઝાઇનમાં, Z-અક્ષ ક્વિલ એક ગાડી પર માઉન્ટ થયેલ છે જે પુલ સાથે આગળ વધે છે. પુલને Y-અક્ષ દિશામાં બે માર્ગદર્શિકા-માર્ગો સાથે ચલાવવામાં આવે છે. મોટર પુલના એક ખભાને ચલાવે છે, જ્યારે વિરુદ્ધ ખભા પરંપરાગત રીતે ચાલિત નથી: પુલનું માળખું સામાન્ય રીતે એરોસ્ટેટિક બેરિંગ્સ પર માર્ગદર્શિત / સપોર્ટેડ છે. કેરેજ (X-અક્ષ) અને ક્વિલ (Z-અક્ષ) બેલ્ટ, સ્ક્રુ અથવા રેખીય મોટર દ્વારા ચલાવી શકાય છે. CMM નો ઉપયોગ પુનરાવર્તિત ન થઈ શકે તેવી ભૂલોને ઘટાડવા માટે કરવામાં આવે છે કારણ કે નિયંત્રકમાં આને ભરપાઈ કરવી મુશ્કેલ છે.

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન CMM માં ઉચ્ચ થર્મલ માસ ગ્રેનાઈટ બેડ અને એક સખત ગેન્ટ્રી/બ્રિજ સ્ટ્રક્ચર હોય છે, જેમાં ઓછી જડતા ક્વિલ હોય છે જેની સાથે વર્ક-પીસ સુવિધાઓને માપવા માટે સેન્સર જોડાયેલ હોય છે. જનરેટ થયેલ ડેટાનો ઉપયોગ ખાતરી કરવા માટે થાય છે કે ભાગો પૂર્વનિર્ધારિત સહિષ્ણુતાને પૂર્ણ કરે છે. ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા રેખીય એન્કોડર્સ અલગ X, Y અને Z અક્ષો પર સ્થાપિત થાય છે જે મોટા મશીનો પર ઘણા મીટર લાંબા હોઈ શકે છે.

એક લાક્ષણિક ગ્રેનાઈટ બ્રિજ-પ્રકારનો CMM એર-કન્ડિશન્ડ રૂમમાં કાર્યરત હોય છે, જેમાં સરેરાશ તાપમાન 20 ±2 °C હોય છે, જ્યાં રૂમનું તાપમાન દર કલાકે ત્રણ વખત ચક્ર કરે છે, જે ઉચ્ચ-થર્મલ માસ ગ્રેનાઈટને 20 °C નું સતત સરેરાશ તાપમાન જાળવવાની મંજૂરી આપે છે. દરેક CMM અક્ષ પર સ્થાપિત ફ્લોટિંગ રેખીય સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એન્કોડર ગ્રેનાઈટ સબસ્ટ્રેટથી મોટાભાગે સ્વતંત્ર હશે અને તેની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા અને ઓછા થર્મલ માસને કારણે હવાના તાપમાનમાં થતા ફેરફારોને ઝડપથી પ્રતિભાવ આપશે, જે ગ્રેનાઈટ ટેબલના થર્મલ માસ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછું છે. આનાથી આશરે 60 µm ના લાક્ષણિક 3m અક્ષ પર સ્કેલનું મહત્તમ વિસ્તરણ અથવા સંકોચન થશે. આ વિસ્તરણ નોંધપાત્ર માપન ભૂલ પેદા કરી શકે છે જે સમય-બદલતી પ્રકૃતિને કારણે ભરપાઈ કરવી મુશ્કેલ છે.

આ કિસ્સામાં સબસ્ટ્રેટ માસ્ટર્ડ સ્કેલ પસંદગીનો વિકલ્પ છે: માસ્ટર્ડ સ્કેલ ફક્ત ગ્રેનાઈટ સબસ્ટ્રેટના થર્મલ વિસ્તરણ (CTE) ના ગુણાંક સાથે જ વિસ્તરશે અને તેથી, હવાના તાપમાનમાં નાના ઓસિલેશનના પ્રતિભાવમાં થોડો ફેરફાર દર્શાવશે. તાપમાનમાં લાંબા ગાળાના ફેરફારો હજુ પણ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ અને આ ઉચ્ચ-થર્મલ માસ સબસ્ટ્રેટના સરેરાશ તાપમાનને અસર કરશે. તાપમાન વળતર સીધું છે કારણ કે નિયંત્રકને એન્કોડર સ્કેલ થર્મલ વર્તનને ધ્યાનમાં લીધા વિના ફક્ત મશીનના થર્મલ વર્તન માટે વળતર આપવાની જરૂર છે.

સારાંશમાં, સબસ્ટ્રેટ માસ્ટર્ડ સ્કેલ સાથેની એન્કોડર સિસ્ટમ્સ નીચા CTE / ઉચ્ચ થર્મલ માસ સબસ્ટ્રેટ્સ અને ઉચ્ચ સ્તરના મેટ્રોલોજી પ્રદર્શનની જરૂર હોય તેવા અન્ય એપ્લિકેશનો સાથે ચોકસાઇ CMM માટે ઉત્તમ ઉકેલ છે. માસ્ટર્ડ સ્કેલના ફાયદાઓમાં થર્મલ વળતર શાસનનું સરળીકરણ અને સ્થાનિક મશીન વાતાવરણમાં હવાના તાપમાનમાં ફેરફારને કારણે પુનરાવર્તિત ન થઈ શકે તેવી માપન ભૂલોમાં ઘટાડો થવાની સંભાવના શામેલ છે.