spow 44,195 اشتراک گذاری ارسال شده در 14 اسفند، ۱۳۹۰ دستگاه هاي اندازه گيري مختصات (CMM) ستون فقرات كيفيت برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام چكيده: امروزه ارقام حاصل از اندازه گيري به عناوين مختلف و بيشتر از گذشته مورد استفاده قرار مي گيرد. بنابراين كيفيت ارقام حاصله از اندازه گيري بطور مستقيم به اندازه گيري هايي بستگي دارد كه از سيستم هاي اندازه گيري(ابزار دقيق) گرفته مي شود. اندازه گيري فرايند مقايسه اي يك كميت بين يك استاندارد تعريف شده و يك مقدار مجهول مي باشد. در عصر شتاب در پيشرفت علمي،استاندارد خدمات ، توليد و گسترش روشهاي توليد،روشهاي اندازه گيري نيز گسترش در خور توجهي نموده اند روش هاي اندازه گيري سه بعدي يكي از مهمترين روش هاي اندازه گيري مي باشند.دستگاه هاي اندازه گيري مختصات ( برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ) براي اندازه گيري سه بعدي قطعات و يا هر چيزي كه اندازه هاي آن با پارامترهايي مانند توازي ، تعامد، زاويه،ابعاد و... در آن بايد بصورت سه بعدي اندازه گيري شوند در صنايع مختلفي نظير خودرو سازي ،ماشين سازي،هوا فضا و... كاربرد وسيعي دارند.در اين مقاله سعي بر اين است كه درك صحيحي از عملكرد ، تاريخچه، بخش هاي مختلف يك سي.ام.ام، شرايط محيطي و كاليبراسيون يك دستگاه سي.ام.ام ارائه گردد. واژه هاي كليدي: كيفيت، دستگاه هاي اندازه گيري، اندازه گيري سه . 1. مقدمه امروزه ارقام حاصل از اندازه گيري به عناوين مختلف و بيشتر از گذشته مورد استفاده قرار مي گيرد. براي مثال شناخت از اين كه فرايند توليد تحت كنترل است يا خير؟ معمولاً با استفاده كردن از آماري كه از فرايند جمع آوري مي شود اجرا مي گردد. ارقام و آماري كه از فرايند به دست مي آيد با محدوده هاي كنترل آماري محاسبه شده، مقايسه مي گردد و چنانچه اين ارقام خارج از محدوده كنترل قرار گيرند فرايند نياز به تنظيم خواهد داشت، در غير اين صورت فرايند بدون اصلاحات لازم همچنان عمل خواهد كرد. بنابراين كيفيت ارقام حاصله از اندازه گيري بطور مستقيم به اندازه گيري هايي بستگي دارد كه از سيستم هاي اندازه گيري (ابزار دقيق) كه در وضعيت و يا شرايط «تحت كنترل» كار مي كنند گرفته مي شود. كلمه « اندازه گيري» به عنوان نمره اي است كه به چيزهاي مورد اندازه گيري قرارگرفته اختصاص يافته است. اندازه گيري ارتباطي است ميان خصوصيت چيز مورد اندازه گيري قرار گرفته و ابزار دقيق. اين نتيجه گيري در سال 1963 توسط ايزن هارت به اين ارتباط داده شد. فرايند اختصاص نمره به شئ مورد ارزيابي « اندازه گيري » گفته مي شود. اندازه گيري فرايند مقايسه اي يك كميت بين يك استاندارد تعريف شده و يك مقدار مجهول مي باشد. مترولوژي اصطلاحي است كه به اندازه گيري براي مقاصد مهندسي و محاسباتي داده شده است و چون مهندسين در توليد صنايع بيشتر با اندازه گيري طول و زوايا سر و كار دارند مترولوژي درباره اندازه گيري طولي زاويه اي و كيفيت آنها بحث مي كند. در عصر شتاب در پيشرفت علمي،استاندارد خدمات ، توليد و گسترش روشهاي توليد،روشهاي اندازه گيري نيز گسترش در خور توجهي نموده اند. تقاضاي جهاني براي كالاهاي ساخته شده با سرعت مبهوت كننده اي رو به افزايش است. صنايع توليدي نيز با روش هاي جديد و گوناگون به اين تقاضا پاسخ مي دهند. از زمان ظهور تدريجي كنترل عددي و توليد به كمك كامپيوتر تا رسيدن به روش هاي مدرن و سيستم هاي توليد قابل انعطاف و توليد به هنگام، روش هاي توليد تغييرات و پيشرفت هاي بسياري كرده اند.ايجاد اين تحولات نيازمند به كارگيري روش ها و تجهيزاتي جهت كنترل كيفيت و اندازه گيري دقيق است كه كيفيت و دقت بالاتري را تامين مي كند. روش هاي اندازه گيري سه بعدي يكي از مهمترين روش هاي اندازه گيري مي باشند.دستگاه هاي اندازه گيري مختصات (سي.ام.ام ) براي اندازه گيري سه بعدي قطعات و يا هر چيزي كه اندازه هاي آن با پارامترهايي مانند توازي ، تعامد، زاويه، ابعاد و... در آن بايد بصورت سه بعدي اندازه گيري شوند در صنايع مختلفي نظير خودروسازي ،ماشين سازي، هوا فضا و... كاربرد وسيعي دارند. 1 نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 14 اسفند، ۱۳۹۰ 2. دستگاه هاي اندازه گيري مختصات سي.ام.ام كلمه سي.ام.ام مخفف عبارت Coordinate Measuring Machine به معني "ماشين اندازه گيري مختصات" مي باشد. دستگاه هاي اندازه گيري مختصات در فرايند اندازه گيري مختصات ،يكي از بهترين ابزار مي باشند و در اموري كه نياز به دقت بالا و يا انجام عمليات اندازه گيري خاص مانند هم محوري دو سوراخ، توازي، تعامد... و همچنين ايجاد شكل مورد نظر مانند بدنه هاي پيچيده خودروها، قالب ها... و مهندسي معكوس كاربرد دارند. امروزه با افزايش درخواست ها از بخشهاي توليدي براي بهبود هر چه بيشتر در كيفيت محصولات ، سي.ام.ام ها تبديل به ستون فقرات بخش كيفيت شده اند. بطور كلي جايگاه سي.ام.ام در سيستم هاي توليدي به شرح ذيل مي باشد برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام در مرحله كنترل كيفيت و تست ابعادي قطعه توليد شده. در مهندسي معكوس با نقطه برداري از قطعه مرجع و استفاده از ابر نقاط بدست آمده در سيستم هاي CAD/CAM. استفاده از اطلاعات خروجي ماشين هاي سي.ام.ام به عنوان شاخصهاي تصميم گيري مديريت طراحي ، ساخت و كنترل كيفيت. ما در سي.ام.ام از يك سيستم مختصات براي بيان حركت دستگاه اندازه گيري استفاده مي كنيم.سيستم مختصات توسط فيلسوف و رياضي دان معروف فرانسوي رنه دكارت (Rene Descartes) در اوايل سالهاي 1600 ميلادي ابداع گرديد. از آنجايي كه در سيستم مختصات هر نقطه فقط يك مختصات X Y Z دارد و هر مختصات مشخص فقط مربوط به يك نقطه مي باشد ، مي توان از اين هويت مشخص براي هر نقطه استفاده كرد و با دقت بالا ، به آن دسترسي پيدا كرد. كاري كه دستگاه سي.ام.ام انجام مي دهد همين گونه است. اين دستگاه امكان حركت در راستاي سه محور مختـــصات كه اين محورها ،تشكيل دهنده محورهاي مختــــصات دكارتي X Y Z هستند را دارد. (شكل 1) در اين دستگاه سه موتور براي حركت دادن سر دستگاه در راستاي سه محور مختصات و همچنين وسيله اي خاص در سر دستگاه براي اينكه هنگام تماس آن با سطح قطعه كار سيگنالي براي موتورها فرستاده و آنها را از حركت باز دارد و سيگنالي براي خط كش نوري فرستاده و توسط آنها مختصات نقطه تماس را به دست آورد، وجود دارد. 3. تاريخچه سي.ام.ام نياز به دستگاه سي.ام.ام وقتي احساس شد كه دستگا ه هاي كنترل عددي (NC) براي توليد قطعات پيچيده سه بعدي طراحي و ساخته شدند.نسل هاي مختلف اين دستگاه از آغاز تا كنون را مي توان به صورت زير معرفي كرد. بدون نمايشگر ـ ورنيه اي نمايشگر ساده ـ نمايشگر مختصات پردازنده ساده با توانائي محدود كامپيوتر با نرم افزار ساده ـ سيستم عامل DOS پيشرفته دستگاه هاي اندازه گيري مختصات در سال هاي ابتدايي دهه 60 ميلادي براي اولين بار ارائه شدند و نسبت به ديگر دستگاه هاي صنعتي جوان هستند. از آن پس صنعت دستگاه هاي اندازه گيري مختصات به سرعت رشد كرد.اولين دســتگاه يك ابزار سه بعدي بود كه به همراه يـــك نمايشگر از نوع DRO مختــصات X Y Z صفحه مختصات دستگاه را مشخص مي كرد. سال ها در مورد اينكه ابداع گر اوليه اين دستگاه كه بوده و چه كسي سه حرف مخفف سي.ام.ام را ابداع كرده است بحث و جدل بود. با اين حال امروزه نام سي.ام.ام با يك استاندارد خوب در توليد برده ميشود. اولين سي.ام.ام توسط شركت DEA ارائه شدكه قالب و طرح دستگاه شبيه به يك دروازه بود كه به همراه يك كاوشگر سخت بود. DEA) Digital Electronic Automation) سي.ام.ام اي كه شركت DEA ساخته بود فقط چند ماه زود تر از سي.ام.ام شركت Ferranti ارائه شده بود. شركت Ferranti كه امروزه بنام شركت سيـــستم هاي بين المللي اندازه گيري I M S ناميده مي شود احتمالا اولين DCC سي.ام.ام (Direct Computer Assist) را ارائه كرده است در حاليكه شركت DEA در آن زمان مدعي ارائه اولين CNC سي.ام.ام شده بود. شركت LK TOOL از كشور انگلستان يد طولايي در ارائه اولين سي.ام.ام هاي طرح پل دارد ،كه اين طرح تبديل به طرحي استاندارد براي سي.ام.ام ها گشته است. صنعت سي.ام.ام ساليانه بيش از 6000 سي.ام.ام توليد مي نمايد.هر كشور صنعتي در جهان ، سي.ام.ام مختص به خود را دارد و بزرگترين سازندگان سي.ام.ام از انگلستان هستند. 1 نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 14 اسفند، ۱۳۹۰ 4. بخش هاي مختلف يك سي.ام.ام سي.ام.ام در اصل شامل چهار بخش مي باشد برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام خود دستگاه (سازه) مجموعه سيستم پراب و كنترلرها (كاوشگر) سيستم كامپيوتري نرم افزار اندازه گيري سازه هاي مختلفي براي سي.ام.ام وجود دارند كه اين سازه ها در طول ساليان مختلف بر حسب نياز و شرايط موجود طراحي و ساخته شده و به مرور بهبود يافته اند اين طرح ها با هدف افزايش دادن سرعت و شتاب سي.ام.ام ، بهبود مشخصات اندازه گيري و بهينه نمودن عمليات اندازه گيري و دسترسي بهتر به قطعه كار ، بنا مي شوند. برخي از اين طرح ها عبارتند از: پايه دار با ميز ثابت (Cantilever With Fixed Table)، پل متحرك (Moving Bridge) دروازه اي (Gantry)، ستوني (Column)، بازوي تاشونده (Articulated Arm) بازويي افقي با ميز ثابت (Fixed Table Horizontal Arm) و پل ثابت (Bridge Fixed) واضح است كه تمام موارد ذكر شده به يك اندازه رايج نيستند البته بصورت عام مي توان تمام سي.ام.ام ها را با يك ديد آزاد ، به چهار مدل تقسيم بندي نمود. مدل بازويي مدل پل مدل دروازه اي مدل قابل حمل بازوها، محورها، ميز دستگاه، ياتاقان ها و... جزء سازه مكانيكي دستگاه مي باشند. مواد تشكيل دهنده محورها و اجزاء اصلي از نظر دمايي مقاوم و پايدار بوده و اجزاء دستگاه حساسيت كمي نسبت به تغييرات دماي دارند.در بسياري از دستگاه هاي سي.ام.ام از آلومينيم به دليل سبكي ،گرانيت و سراميك به علت حساسيت كم دمايي استفاده ميشود.به علاوه اين كه آلومينيم انبساط دمايي در حدود چهار برابر گرانيت دارد و همچنين گرانيت قابليت ميرا نمودن ارتعاشات و صافي سطح بالاي دارد و براي حركت يا تاقانها استاندارد هاي لازم اندازه گيري را دارا مي باشد. با اين وجود گرانيت هم مشكلي دارد و آنهم سنگيني اين ماده مي باشد.عموما" ميز دستگاه سي.ام.ام از جنس گرانيت مي باشد ولي امكان دارد با تو جه به محيط كاري و نوع دستگاه اندازه گيري از ميزهاي با مواد ديگر استفاده شود.در دســـــــتگاه هاي سي.ام.ام از ياتاقانهاي غلـــتكي و بيشتر از air bearingها استفاده مي شود. با استفاده از air bearingها هيچ نيازي به تماس بين ياتاقان ها در هنگام كار دستگاه نمي باشد و در نتيجه ميزان سايش به صفر مي رسد و چون اين نوع ياتاقان ها هيچ بخش متحركي ندارند ، نتيجتا" صدا و لرزش هم نخواهند داشت. مجموعه پراب و كنترلر ها يا همان كاوشگرها بخش حس گر سي.ام.ام ها مي باشند كه عملا بخش اتصال دهنده اطلاعات ورودي با بخش نرم افزاري دستگاه مي باشند.كاوشگرها دنياي وسيعي دارند كه باعث مي شود سازندگان سي.ام.ام هيچگاه به فكر ساخت همزمان دستگاه و مجموعه پراب و كنترلر ها نيافتند. تقريبا" همه سازندگان سي.ام.ام در دنيا از پرابها و كنترلرهاي ساخته شده توسط شركت هاي توليدكننده اين مجموعه ها استفاده مي نمايند. اكثر سازندگان سي.ام.ام از سيستم پراب و كنترلر ها ي شركت Renishaw براي سي.ام.ام هاي خود بهره ميبرند.كيفيت و صحت عملكرد محصولات اين شركت در صنعت پذيرفته شده مي باشد. سيستم پراب و كنترلر هاي Renishaw شامل دو بخش اصلي مي باشد: مجموعه پراب (كاوشگرها): شامل قسمت سر پراب(Probe Head)، رابط بين پراب هد وپراب تاچگر (Extension) پراب تاچگر (Touch-Trigger Probe) و نوك پراب (Styli) كنترلرها: (Head controller & Probe interface) پرابها از يك ديدگاه به دو گروه تقسيم مي شوند پراب هاي تماسي پراب هاي غير تماسي پرابهاي تماسي از راه حس كردن (Touch) قطعه مورد نظر ،اطلاعات را از طريق كنترلرها به كامپيوتر و نرم افزار انتقال مي دهند.در اثر تماس فيزيكي نوك پراب (Styli) با قطعه كار عمل ثبت موقعيت نقاط اندازه گيري شده انجام ميگيرد و اطلاعات موقعيت تماس توسط مجموعه پراب و كنترلرها وارد كامپيوتر ميشود. در حالي كه پراب هاي غير تماسي از راه اسكن نمودن قطعه مورد نظر ،با اشعه ليزر اين كار را مي كنند.از اين نوع پرابها در زماني كه قطعه مورد نظر براي اندازه گيري بسيار نرم باشد و تماس پراب با آن باعث تغيير شكل آن شود ، استفاده مي شود. سيستم كامپيوتر رابط بين نرم افزار و سخت افزار دستگاه مي باشد. نرم افزار اندازه گيري سي.ام.ام قادر به مديريت حركات ، محاسبات ، برنامه ريزي ، ارتباط بين سي.ام.ام و دنياي بيرون مي باشد و فرمان هاي لازم را براي انجام عمليات اندازه گيري ارائه مي نمايد. نكته مهم در مورد يك سي.ام.ام اين است كه بسته هاي نرم افزار كاربردي ممكن است بخشهايي براي حل مسائل خاص اندازه گيري نظير اندازه گيري چرخدنده ها و پره هاي توربين و غيره در نظر گرفته شده باشد.همه توانايي اندازه گيري دستگاه و سادگي استفاده از آن به كلي وابسته به نرم افزار آن است. نرم افزار سي.ام.ام مكانيزمي براي جمع آوري اطلاعات اشكال دارد.امروزه تمام سي.ام.ام ها از يك زبان برنامه نويسي بهره مي برند كه DMIS نام دارد. از نرم افزارهاي معروف سي.ام.امها مي توان از: Metrolog ،PC DMIS ،Zett3D ،Futurex ،Axell نام برد. 5. شرايط محيطي سي.ام.ام بهتر است دستگاه برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام در محيطي عاري از هر گونه تغييرات دمائي ،ارتعاشات و گرد و غبار قرار گيرد.عموماً مكان هايي براي اين دستگاه ها تهيه ميشود تا شرايط خاص اين دستگاه را تامين كند. گستره دمائي محل قرار گيري دستگاه سي.ام.ام بين 18.الي 22 درجه بايد باشد.ارتعاشات،آلودگي محيطي و گرد وغبار بايد مقداركمي بوده و همچنين شوك براي دستگاه اصلا ًمجاز نمي باشد. البته آخرين پيشرفتها در زمينه ساخت اين دستگاه باعث شده كه گستره دمائي اين دستگاه بيشتر و سختي شرايط را كمتر نمايد براي اين كار به بازوها و قسمت هاي مهم دستگاه سنسورهاي حرارتي نصب شده است كه خطاهاي تغييرات دمائي در محاسبه مقدار اندازه گيري لحاظ شود. در بعضي از نرم افزارها با وارد كردن دماي موجود در هنگام اندازه گيري خطاهاي تغييرات دمائي در محاسبه مقدار اندازه گيري توسط نرم افزار لحاظ مي شود. 6. كاليبراسيون سي.ام.ام دستگاه هاي سي.ام.ام با توجه به نوع و اندازه خود در بازه زماني مشخص برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام مي شوند.در صورت تشخيص كاربر عمليات كاليبراسيون زودتر از موعد مقرر انجام مي پذيرد.از معروفترين روشهاي كاليبراسيون اين دستگاه ميتوان از دو روش زير نام برد. استفاده از ليزر استفاده از گيج بلوك 2 نقل قول لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده
به گفتگو بپیوندید
هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .