최신 CNC 가공 제조를 위한 좌표 측정기(CMM) 검사

좌표 측정기(CMM)는 1960년대에 DEA와 Ferranti에 의해 시장에 처음 소개된지 오래되었습니다. 이러한 초기 좌표 측정기는 "하드 감지"에 의해 수동으로 작동되었으며 결국 트리거 프로브가 있는 컴퓨터 제어 CNC 장치로 마이그레이션되었습니다. 3차원 측정기는 현대의 자동 측정 기술이며 고정밀 및 고효율 자동 측정 기술 발전의 중요한 표현입니다.

오늘날 CMM은 거의 모든 정밀 제조 회사에서 찾을 수 있습니다. 세계에서 가장 품질 관리 프로세스의 핵심입니다.

지난 수십 년 동안 3차원 측정기는 더 빠르고 정확하고 저렴해졌습니다. CMM 제조업체의 개발에는 기존 온도 제어 품질 실험실 외부에서 사용할 수 있도록 구조를 더 강하고 가벼우며 열적으로 보상하는 것이 포함됩니다.

유형 CMM

좌표 측정기는 자체 좌표계와 프로브를 결합하여 부품의 물리적 기하학적 점을 측정하여 공작물을 측정하는 측정 도구입니다. 정확한 측정 외에도 CMM은 CMM 운영자에게 제조 공정 상태에 대한 실시간 정보를 제공하는 이점이 있습니다. 모든 글로벌 CMM은 ISO 10360 국제 측정 표준을 준수해야 하며 운영자 또는 컴퓨터에서 제어할 수 있습니다. 오늘날의 계측에 사용되는 5가지 주요 3차원 측정기가 있습니다.

캔틸레버:

주로 측정 도구 및 주요 부품을 측정하는 데 사용됩니다.

브리지:

금형, 기계가공 및 스탬핑 시장의 스캐닝 및 디지털화 작업에서 가장 인기 있는 제품입니다.

갠트리:

대형 금형과 같이 크고 무거운 부품을 측정하는 데 사용됩니다.

수평 암:

항공 우주, 방위, 가전 및 기타 산업에서 대량의 부품을 측정하는 데 사용됩니다.

휴대용(PCMM):

휴대용 3D 및 기하학적 치수 및 공차(GD&T) 측정은 ISO 10360 인증도 통과할 수 있습니다.

좌표 측정기의 측정 원리는 부품 표면의 세 가지 좌표 값을 정확하게 측정하는 것입니다. 일정한 알고리즘을 거쳐 선, 면, 원기둥, 구 등의 측정 요소를 맞추고, 수학적 계산을 통해 모양, 위치 및 기타 기하학적 양을 얻습니다. 데이터. 분명히 부품의 표면 점의 좌표를 정확하게 측정하는 것이 모양 및 위치와 같은 기하학적 오류를 평가하는 기초입니다.

CMM 사용 전 팁

3차원 측정기는 작업 환경에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 고정밀 측정 장비입니다. 예를 들어, 온도는 20+/-2℃로 제어되어야 하고, 습도는 40%-60%로 제어되어야 하며, 우수한 내충격성을 보장해야 합니다.

도면을 분석하고 도면의 요구사항에 따라 측정할 측정치를 결정하고 벤치마크 선정 및 측정점 배치 등 측정과정을 대략적으로 계획한다.

측정하기 전에 적절한 프로브를 선택하고 프로브 확인을 수행하여 프로브 볼 반경 값을 얻으십시오. 프로브 교정은 일반적으로 표준구를 기준으로 하며, 측정점 방식은 표준구의 상단에서 1점을 취하고 적도에서 4점을 측정하는 최소 5점법입니다. 교정하는 동안 프로브 헤드, 프로브 및 표준 볼은 잘 고정되고 표면이 깨끗해야 합니다. 프로브 교정은 측정 시작의 첫 단계로 측정 결과에 더 큰 영향을 미치므로 충분한 주의가 필요합니다.

측정 중 기계 좌표계를 사용하여 발생하는 원점 복귀 오류를 방지하려면 측정을 시작하기 전에 측정물 좌표계를 설정해야 합니다. 적절한 좌표계를 설정하는 것은 3좌표 측정기의 후속 측정을 위한 기초입니다. 합리적인 좌표계는 측정 정확도와 측정 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다. 또한 배치 테스트 시 프로그래밍에 적절한 좌표계를 설정하면 작업 강도를 줄이고 측정률을 높일 수 있습니다.

CMM의 적용

선형 표면 측정을 위한 CMM

가장 간단한 측정에는 선형 또는 원통형 표면의 공차가 포함됩니다. 대부분의 경우 가공 직후 기계 기술자가 간단한 마이크로미터나 게이지를 사용하여 측정합니다.

미래의 인더스트리 4.0을 포함한 모든 현대 산업 개념은 기계 없이도 추가 동작과 작업을 완료할 수 있는 높은 수준의 제조 공정 자동화를 갖추고 있습니다. 품질 관리가 좋은 예입니다. 배치의 부품 수에 관계없이 동일한 작업을 수행하도록 CMM을 프로그래밍할 수 있습니다.

복잡한 표면 측정을 위한 CMM

3차원 측정기의 주요 목적은 복잡한 표면을 측정하는 것입니다. 터빈 블레이드, 비행기 날개, 펌프 임펠러 및 기타 표면이 특이한 부품에 사용되는 경우 CMM이 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다. 다수의 동일한 부품을 제조하는 경우 이러한 부품이 매우 정밀하여 각 부품을 확인해야 하는 경우 이러한 작업의 자동화도 가능합니다. 그러나 대부분의 경우 이러한 부품은 기계공에 의해 수동으로 측정됩니다.

복잡한 표면을 측정하기 위해 정비사는 프로브가 정비사가 필요로 하는 부품에 닿을 때까지 원격 제어를 사용하여 3개의 축을 따라 프로브를 수동으로 이동합니다. 그런 다음 많은 측정 후에 점을 분석하고 부품의 윤곽을 스플라인으로 연결합니다. 그런 다음 측정 결과를 부품의 3D 모델(허용 편차 포함) 또는 필요한 크기를 보여주는 다른 데이터와 비교하십시오.

관계 및 형식 편차에 대한 CMM

대부분의 고품질 부품은 치수 오류뿐만 아니라 표면 모양의 정확성과 서로에 대한 상대적 위치가 특징입니다. 이러한 편차는 회전 부품의 진동을 줄이고 부드러운 움직임을 보장하는 데 특히 중요합니다. 이러한 편차에 대한 CMM의 측정은 복잡한 표면의 측정과 크게 다르지 않습니다. 모든 형식 및 관계 편차에는 비교할 기준이 있습니다. 따라서 정확도 요구 사항을 충족하려면 부품을 바닥면에 고정하고 필요한 부품을 측정해야 합니다.

CMM 용 표면 마감 측정

프로파일러는 표면 마무리 측정에 가장 널리 사용되는 장비입니다. 그러나 뛰어난 정확도로 인해 CMM 기계는 부품의 표면 마감도 측정할 수 있습니다. 프로브를 특수 바늘로 교체하면 바늘이 표면을 따라 이동하여 표면 마감을 형성하는 미세한 불규칙성을 확인합니다.

결론

CMM은 소규모 매장에서 고정밀 부품 생산을 계속 지원하고, 특히 주요 의료 및 항공우주 산업에서 빠르고 정확한 부품 크기 및 표면 데이터를 얻기 위해 감사 역할을 계속 수행할 것입니다. 유연성과 정확성은 제조업체에 많은 기회를 제공했습니다. 가공 후 CMM을 사용하거나 기존 부품을 측정하여 재설계하거나 자동화된 생산 체인의 일부로 사용할 수 있습니다.