समाचार - संपूर्ण सीएमएम मशीन और माप गाइड

सीएमएम मशीन क्या है?

एक ऐसी सीएनसी मशीन की कल्पना कीजिए जो अत्यधिक स्वचालित तरीके से बेहद सटीक माप लेने में सक्षम हो। यही काम सीएमएम मशीनें करती हैं!

सीएमएम का मतलब "कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन" है। ये अपनी समग्र लचीलता, सटीकता और गति के संयोजन के मामले में शायद सर्वश्रेष्ठ 3डी मापन उपकरण हैं।

निर्देशांक मापन मशीनों के अनुप्रयोग

जब भी सटीक माप लेने की आवश्यकता हो, कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीनें (सीएमएम) बहुत उपयोगी होती हैं। और माप जितने जटिल या संख्या में अधिक हों, सीएमएम का उपयोग करना उतना ही अधिक लाभप्रद होता है।

आमतौर पर सीएमएम का उपयोग निरीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण के लिए किया जाता है। यानी, इनका उपयोग यह सत्यापित करने के लिए किया जाता है कि पुर्जा डिजाइनर की आवश्यकताओं और विशिष्टताओं को पूरा करता है या नहीं।

वे इसके लिए भी उपयोग किए जा सकते हैंरिवर्स इंजीनियरमौजूदा पुर्जों की विशेषताओं का सटीक माप लेकर।

सीएमएम मशीनों का आविष्कार किसने किया?

पहली सीएमएम मशीनें 1950 के दशक में स्कॉटलैंड की फेरेंटी कंपनी द्वारा विकसित की गईं थीं। इनकी आवश्यकता एयरोस्पेस और रक्षा उद्योगों में पुर्जों के सटीक मापन के लिए थी। शुरुआती मशीनों में केवल दो अक्षों की गति होती थी। तीन अक्षों वाली मशीनें 1960 के दशक में इटली की डीईए द्वारा पेश की गईं। कंप्यूटर नियंत्रण 1970 के दशक के आरंभ में आया, और इसे अमेरिका की शेफील्ड कंपनी द्वारा पेश किया गया।

सीएमएम मशीनों के प्रकार

निर्देशांक मापन मशीन पाँच प्रकार की होती हैं:

ब्रिज टाइप सीएमएम: इस डिज़ाइन में, जो सबसे आम है, सीएमएम हेड एक ब्रिज पर टिका होता है। ब्रिज का एक सिरा बेड पर लगी रेल पर चलता है, और दूसरा सिरा गाइड रेल के बिना बेड पर लगे एयर कुशन या किसी अन्य विधि पर टिका होता है।
कैंटिलीवर सीएमएम: कैंटिलीवर पुल को केवल एक तरफ से सहारा देता है।
गैन्ट्री सीएमएम: गैन्ट्री में सीएनसी राउटर की तरह दोनों तरफ गाइड रेल लगी होती है। ये आमतौर पर सबसे बड़े सीएमएम होते हैं, इसलिए इन्हें अतिरिक्त सहारे की आवश्यकता होती है।
हॉरिजॉन्टल आर्म सीएमएम: एक कैंटिलीवर की कल्पना करें, लेकिन इसमें पूरा ब्रिज अपनी धुरी पर घूमने के बजाय एक ही आर्म पर ऊपर और नीचे घूमता है। ये सबसे कम सटीक सीएमएम होते हैं, लेकिन ये ऑटोमोबाइल बॉडी जैसे बड़े और पतले पुर्जों को माप सकते हैं।
पोर्टेबल आर्म टाइप सीएमएम: ये मशीनें संयुक्त भुजाओं का उपयोग करती हैं और आमतौर पर इन्हें मैन्युअल रूप से समायोजित किया जाता है। ये मशीनें सीधे XYZ को मापने के बजाय, प्रत्येक जोड़ की घूर्णी स्थिति और जोड़ों के बीच की ज्ञात लंबाई से निर्देशांकों की गणना करती हैं।

माप के प्रकार के आधार पर प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान होते हैं। ये प्रकार मशीन की संरचना को संदर्भित करते हैं जिसका उपयोग इसे सही स्थिति में रखने के लिए किया जाता है।जांचमापे जा रहे भाग के सापेक्ष।

यहां एक उपयोगी तालिका दी गई है जो इसके फायदे और नुकसान को समझने में आपकी मदद करेगी:

सीएमएम प्रकार	शुद्धता	FLEXIBILITY	मापने के लिए सर्वोत्तम उपयोग
पुल	उच्च	मध्यम	उच्च सटीकता की आवश्यकता वाले मध्यम आकार के घटक
ब्रैकट	उच्चतम	कम	छोटे घटकों के लिए अत्यधिक सटीकता की आवश्यकता होती है
क्षैतिज भुजा	कम	उच्च	कम सटीकता की आवश्यकता वाले बड़े घटक
पीपों का चौपाया आधार	उच्च	मध्यम	बड़े घटकों के लिए उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है
पोर्टेबल आर्म-टाइप	सबसे कम	उच्चतम	जब सुवाह्यता ही सबसे महत्वपूर्ण मानदंड हो।

सामान्यतः प्रोब को तीन आयामों – X, Y और Z – में रखा जाता है। हालांकि, अधिक उन्नत मशीनें प्रोब के कोण को बदलने की सुविधा भी प्रदान करती हैं, जिससे उन स्थानों पर भी माप लेना संभव हो जाता है जहां प्रोब सामान्यतः नहीं पहुंच पाता। विभिन्न विशेषताओं तक पहुंच को बेहतर बनाने के लिए रोटरी टेबल का भी उपयोग किया जा सकता है।

सीएमएम अक्सर ग्रेनाइट और एल्यूमीनियम से बने होते हैं, और वे एयर बेयरिंग का उपयोग करते हैं।

प्रोब वह सेंसर है जो माप लेते समय यह निर्धारित करता है कि भाग की सतह कहाँ स्थित है।

जांच के प्रकारों में शामिल हैं:

यांत्रिक
ऑप्टिकल
लेज़र
सफ़ेद रोशनी

निर्देशांक मापन मशीनों का उपयोग मोटे तौर पर तीन सामान्य तरीकों से किया जाता है:

गुणवत्ता नियंत्रण विभाग: यहाँ इन्हें आमतौर पर अधिकतम सटीकता सुनिश्चित करने के लिए जलवायु-नियंत्रित स्वच्छ कमरों में रखा जाता है।
वर्कशॉप फ्लोर: यहाँ, CMM मशीनों को CNC मशीनों के बीच में रखा जाता है ताकि विनिर्माण इकाई में निरीक्षण करना आसान हो सके और CMM और पुर्जों की मशीनिंग मशीन के बीच की दूरी कम से कम हो। इससे माप पहले और संभवतः अधिक बार लिए जा सकते हैं, जिससे त्रुटियों की पहचान जल्दी होने के कारण बचत होती है।
पोर्टेबल: पोर्टेबल सीएमएम को आसानी से इधर-उधर ले जाया जा सकता है। इनका उपयोग वर्कशॉप में या फिर उत्पादन सुविधा से दूर किसी स्थान पर ले जाकर फील्ड में पुर्जों को मापने के लिए भी किया जा सकता है।

सीएमएम मशीनें कितनी सटीक होती हैं (सीएमएम सटीकता)?

कोऑर्डिनेट मेजरमेंट मशीनों (सीएमएम) की सटीकता अलग-अलग होती है। आमतौर पर, इनका लक्ष्य माइक्रोमीटर या उससे भी बेहतर सटीकता प्राप्त करना होता है। लेकिन यह इतना आसान नहीं है। एक तो, त्रुटि आकार पर निर्भर हो सकती है, इसलिए सीएमएम की माप त्रुटि को एक संक्षिप्त सूत्र के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है जिसमें माप की लंबाई को एक चर के रूप में शामिल किया जाता है।

उदाहरण के लिए, हेक्सागॉन का ग्लोबल क्लासिक सीएमएम एक किफायती सर्व-उद्देश्यीय सीएमएम के रूप में सूचीबद्ध है, और इसकी सटीकता इस प्रकार निर्दिष्ट की गई है:

1.0 + एल/300उम

ये माप माइक्रोन में हैं और लंबाई मिलीमीटर में दी गई है। मान लीजिए कि हम 10 मिलीमीटर के किसी फीचर की लंबाई मापना चाहते हैं। तो सूत्र होगा 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 या 1.03 माइक्रोन।

एक माइक्रोन मिलीमीटर का हज़ारवां हिस्सा होता है, जो लगभग 0.00003937 इंच के बराबर होता है। इसलिए, 10 मिलीमीटर की लंबाई मापने में त्रुटि 0.00103 मिलीमीटर या 0.00004055 इंच है। यह दसवें हिस्से के आधे से भी कम है – बहुत छोटी त्रुटि!

दूसरी ओर, हमें जो मापने की कोशिश कर रहे हैं, उससे 10 गुना अधिक सटीकता की आवश्यकता है। इसका मतलब है कि अगर हम इस माप पर केवल 10 गुना मान तक ही भरोसा कर सकते हैं, यानी 0.00005 इंच तक। फिर भी यह एक बहुत छोटी त्रुटि है।

वर्कशॉप में CMM द्वारा लिए जाने वाले मापों में और भी जटिलताएँ आ जाती हैं। यदि CMM को तापमान नियंत्रित निरीक्षण प्रयोगशाला में रखा जाए, तो इससे काफी मदद मिलती है। लेकिन वर्कशॉप में तापमान में काफी उतार-चढ़ाव हो सकता है। CMM तापमान में होने वाले बदलावों की भरपाई करने के कई तरीके अपना सकता है, लेकिन कोई भी तरीका पूरी तरह कारगर नहीं है।

सीएमएम निर्माता अक्सर तापमान सीमा के लिए सटीकता निर्दिष्ट करते हैं, और सीएमएम सटीकता के लिए आईएसओ 10360-2 मानक के अनुसार, एक सामान्य सीमा 64-72°F (18-22°C) होती है। यह तब तक ठीक है जब तक कि गर्मियों में आपकी वर्कशॉप का तापमान 86°F न हो। ऐसे में त्रुटि के लिए आपके पास कोई सटीक मानक नहीं रह जाता।

कुछ निर्माता आपको अलग-अलग सटीकता विनिर्देशों वाले तापमान बैंड या सीढ़ीनुमा मापन समूह प्रदान करेंगे। लेकिन क्या होगा यदि आप एक ही प्रकार के पुर्जों के लिए दिन के अलग-अलग समय या सप्ताह के अलग-अलग दिनों में एक से अधिक तापमान श्रेणियों में हों?

सबसे खराब स्थितियों को ध्यान में रखते हुए एक अनिश्चितता बजट बनाना आवश्यक हो जाता है। यदि उन सबसे खराब स्थितियों के परिणामस्वरूप आपके पुर्जों के लिए अस्वीकार्य सहनशीलता प्राप्त होती है, तो आगे प्रक्रिया में बदलाव की आवश्यकता होती है।

आप सीएमएम के उपयोग को दिन के कुछ निश्चित समय तक सीमित कर सकते हैं जब तापमान अधिक अनुकूल सीमा में होता है।
आप दिन के विशेष समय पर केवल कम सहनशीलता वाले पुर्जों या विशेषताओं की मशीनिंग करना चुन सकते हैं।
बेहतर CMM में आपके तापमान रेंज के लिए बेहतर स्पेसिफिकेशन हो सकते हैं। वे महंगे होने के बावजूद भी फायदेमंद साबित हो सकते हैं।

निश्चित रूप से इन उपायों से आपके कार्यों की सटीक समय-सारणी बनाने की क्षमता पर भारी असर पड़ेगा। अचानक आपको लगने लगेगा कि वर्कशॉप में बेहतर जलवायु नियंत्रण एक सार्थक निवेश हो सकता है।

आप देख सकते हैं कि यह पूरा माप-तोल का मामला कितना पेचीदा हो जाता है।

एक और महत्वपूर्ण पहलू जो इससे जुड़ा हुआ है, वह है सीएमएम द्वारा जांचे जाने वाले टॉलरेंस का निर्धारण। इसका सर्वोत्कृष्ट तरीका ज्योमेट्रिक डाइमेंशनिंग एंड टॉलरेंसिंग (जीडी एंड टी) है। अधिक जानने के लिए जीडी एंड टी पर हमारा परिचयात्मक पाठ्यक्रम देखें।

सीएमएम सॉफ्टवेयर

सीएमएम कई तरह के सॉफ्टवेयर पर चलते हैं। मानक को डीएमआईएस कहा जाता है, जिसका पूरा नाम डायमेंशनल मेजरमेंट इंटरफेस स्टैंडर्ड है। हालांकि यह हर सीएमएम निर्माता का मुख्य सॉफ्टवेयर इंटरफेस नहीं है, लेकिन उनमें से अधिकांश कम से कम इसका समर्थन करते हैं।

निर्माताओं ने डीएमआईएस द्वारा समर्थित न होने वाले मापन कार्यों को जोड़ने के लिए अपने स्वयं के अनूठे प्रकार के उत्पाद तैयार किए हैं।

डीएमआईएस

जैसा कि उल्लेख किया गया है, DMIS मानक है, लेकिन CNC के जी-कोड की तरह, इसके भी कई रूप हैं, जिनमें शामिल हैं:

PC-DMIS: हेक्सागॉन का संस्करण
ओपनडीएमआईएस
टचडीएमआईएस: परसेप्ट्रॉन

एमकोस्मोस

MCOSTMOS निकॉन का CMM सॉफ्टवेयर है।

केलिप्सो

कैलिप्सो, ज़ीस का सीएमएम सॉफ्टवेयर है।

सीएमएम और सीएडी/सीएएम सॉफ्टवेयर

सीएमएम सॉफ्टवेयर और प्रोग्रामिंग का सीएडी/सीएएम सॉफ्टवेयर से क्या संबंध है?

कई अलग-अलग CAD फ़ाइल फ़ॉर्मेट होते हैं, इसलिए जांच लें कि आपका CMM सॉफ़्टवेयर किन-किन फ़ॉर्मेट के साथ संगत है। सबसे अच्छा एकीकरण मॉडल आधारित परिभाषा (MBD) कहलाता है। MBD की मदद से, मॉडल का उपयोग करके ही CMM के लिए आयाम निकाले जा सकते हैं।

MDB काफी अत्याधुनिक तकनीक है, इसलिए इसका उपयोग अभी तक अधिकतर मामलों में नहीं किया जा रहा है।

सीएमएम प्रोब्स, फिक्स्चर और सहायक उपकरण

सीएमएम प्रोब्स

विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों को सुविधाजनक बनाने के लिए कई प्रकार के प्रोब और आकार उपलब्ध हैं।

सीएमएम फिक्स्चर

सीएनसी मशीन की तरह ही, सीएमएम पर पुर्जों को लोड और अनलोड करते समय फिक्स्चर समय की बचत करते हैं। यहां तक कि आप ऐसे सीएमएम भी प्राप्त कर सकते हैं जिनमें उत्पादन क्षमता को अधिकतम करने के लिए स्वचालित पैलेट लोडर लगे होते हैं।