समाचार - संपूर्ण CMM मशीन और मापन गाइड

सीएमएम मशीन क्या है?

एक सीएनसी-शैली की मशीन की कल्पना करें जो अत्यधिक स्वचालित तरीके से अत्यंत सटीक माप करने में सक्षम हो। यही काम CMM मशीनें करती हैं!

CMM का मतलब है "कोऑर्डिनेट मापने वाली मशीन"। समग्र लचीलेपन, सटीकता और गति के संयोजन के मामले में वे शायद सबसे बेहतरीन 3D मापने वाले उपकरण हैं।

निर्देशांक मापने वाली मशीनों के अनुप्रयोग

जब भी सटीक माप की आवश्यकता होती है, तो समन्वय मापने वाली मशीनें उपयोगी होती हैं। और माप जितने जटिल या अधिक होते हैं, CMM का उपयोग करना उतना ही अधिक फायदेमंद होता है।

आम तौर पर CMM का उपयोग निरीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण के लिए किया जाता है। यानी, उनका उपयोग यह सत्यापित करने के लिए किया जाता है कि भाग डिजाइनर की आवश्यकताओं और विनिर्देशों को पूरा करता है।

इनका उपयोग भी किया जा सकता हैरिवर्स इंजीनियरमौजूदा भागों की विशेषताओं का सटीक माप करके उन्हें बेहतर बनाया जा सकता है।

सीएमएम मशीनों का आविष्कार किसने किया?

पहली CMM मशीनें स्कॉटलैंड की फेरांती कंपनी द्वारा 1950 के दशक में विकसित की गई थीं। एयरोस्पेस और रक्षा उद्योगों में भागों के सटीक माप के लिए उनकी आवश्यकता थी। सबसे पहली मशीनों में गति के केवल 2 अक्ष थे। 3 अक्ष वाली मशीनें 1960 के दशक में इटली की DEA द्वारा शुरू की गई थीं। कंप्यूटर नियंत्रण 1970 के दशक की शुरुआत में आया, और इसे यूएसए के शेफ़ील्ड द्वारा पेश किया गया।

सीएमएम मशीनों के प्रकार

निर्देशांक मापने वाली मशीन पांच प्रकार की होती हैं:

ब्रिज टाइप CMM: इस डिज़ाइन में, सबसे आम, CMM हेड एक ब्रिज पर सवार होता है। ब्रिज का एक किनारा बेड पर एक रेल पर सवार होता है, और दूसरा बिना गाइड रेल के बेड पर एयर कुशन या अन्य तरीके से समर्थित होता है।
कैंटिलीवर सीएमएम: कैंटिलीवर पुल को केवल एक तरफ से सहारा देता है।
गैंट्री सीएमएम: गैंट्री में दोनों तरफ गाइड रेल का इस्तेमाल होता है, जैसे कि सीएनसी राउटर। ये आमतौर पर सबसे बड़े सीएमएम होते हैं, इसलिए इन्हें अतिरिक्त सहायता की आवश्यकता होती है।
क्षैतिज भुजा CMM: एक कैंटिलीवर की कल्पना करें, लेकिन पूरा पुल अपनी धुरी पर चलने के बजाय एक भुजा पर ऊपर-नीचे घूमता है। ये सबसे कम सटीक CMM हैं, लेकिन वे ऑटो बॉडी जैसे बड़े पतले वॉश घटकों को माप सकते हैं।
पोर्टेबल आर्म टाइप CMM: ये मशीनें संयुक्त भुजाओं का उपयोग करती हैं और आमतौर पर मैन्युअल रूप से स्थित होती हैं। XYZ को सीधे मापने के बजाय, वे प्रत्येक जोड़ की घूर्णी स्थिति और जोड़ों के बीच ज्ञात लंबाई से निर्देशांक की गणना करते हैं।

प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं जो माप के प्रकार पर निर्भर करते हैं। ये प्रकार मशीन की संरचना को संदर्भित करते हैं जिसका उपयोग इसकी स्थिति को मापने के लिए किया जाता है।जांचमापे जा रहे भाग के सापेक्ष।

इसके फायदे और नुकसान को समझने में मदद के लिए यहां एक उपयोगी तालिका दी गई है:

सीएमएम प्रकार	शुद्धता	FLEXIBILITY	मापने के लिए सबसे अच्छा उपयोग
पुल	उच्च	मध्यम	मध्यम आकार के घटकों को उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है
ब्रैकट	उच्चतम	कम	छोटे घटकों के लिए बहुत उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है
क्षैतिज भुजा	कम	उच्च	बड़े घटकों के लिए कम सटीकता की आवश्यकता होती है
पीपों का चौपाया आधार	उच्च	मध्यम	बड़े घटकों को उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है
पोर्टेबल आर्म-टाइप	निम्नतम	उच्चतम	जब पोर्टेबिलिटी ही सबसे बड़ा मापदंड है।

जांच को आम तौर पर 3 आयामों में रखा जाता है - X, Y, और Z. हालाँकि, अधिक परिष्कृत मशीनें जांच के कोण को बदलने की अनुमति भी दे सकती हैं, जिससे उन जगहों पर माप की अनुमति मिलती है जहाँ जांच अन्यथा नहीं पहुँच पाती। रोटरी टेबल का उपयोग विभिन्न सुविधाओं की पहुँच-क्षमता को बेहतर बनाने के लिए भी किया जा सकता है।

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

जांच वह सेंसर है जो माप लेते समय यह निर्धारित करता है कि भाग की सतह कहां है।

जांच के प्रकारों में शामिल हैं:

यांत्रिक
ऑप्टिकल
लेज़र
सफ़ेद रोशनी

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

गुणवत्ता नियंत्रण विभाग: यहां उन्हें आमतौर पर उनकी परिशुद्धता को अधिकतम करने के लिए जलवायु-नियंत्रित स्वच्छ कमरों में रखा जाता है।
शॉप फ्लोर: यहाँ CMM को CNC मशीनों के बीच में रखा गया है, ताकि CMM और मशीन के बीच न्यूनतम यात्रा के साथ विनिर्माण सेल के हिस्से के रूप में निरीक्षण करना आसान हो सके, जहाँ भागों को मशीन किया जा रहा है। इससे माप पहले और संभावित रूप से अधिक बार किए जा सकते हैं, जिससे बचत होती है क्योंकि त्रुटियों की पहचान जल्दी हो जाती है।
पोर्टेबल: पोर्टेबल CMM को इधर-उधर ले जाना आसान है। इनका इस्तेमाल शॉप फ्लोर पर किया जा सकता है या फिर इन्हें निर्माण सुविधा से दूर किसी साइट पर ले जाकर फील्ड में पार्ट्स को मापा जा सकता है।

सीएमएम मशीनें कितनी सटीक हैं (सीएमएम सटीकता)?

निर्देशांक मापन मशीनों की सटीकता अलग-अलग होती है। आम तौर पर, वे माइक्रोमीटर परिशुद्धता या उससे बेहतर के लिए लक्ष्य रखते हैं। लेकिन यह इतना आसान नहीं है। एक बात के लिए, त्रुटि आकार का एक फ़ंक्शन हो सकती है, इसलिए CMM की माप त्रुटि को एक छोटे सूत्र के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है जिसमें माप की लंबाई एक चर के रूप में शामिल होती है।

उदाहरण के लिए, हेक्सागन के ग्लोबल क्लासिक सीएमएम को एक किफायती सर्व-उद्देश्यीय सीएमएम के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, तथा इसकी सटीकता इस प्रकार निर्दिष्ट की गई है:

1.0 + एल/300um

वे माप माइक्रोन में हैं और L को मिमी में निर्दिष्ट किया गया है। तो मान लीजिए कि हम 10 मिमी फ़ीचर की लंबाई मापने की कोशिश कर रहे हैं। सूत्र 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 या 1.03 माइक्रोन होगा।

एक माइक्रोन एक मिमी का हज़ारवां हिस्सा होता है, जो लगभग 0.00003937 इंच होता है। इसलिए हमारी 10 मिमी लंबाई को मापते समय त्रुटि 0.00103 मिमी या 0.00004055 इंच है। यह आधे से आधे दसवें हिस्से से भी कम है - बहुत छोटी त्रुटि!

दूसरी ओर, हमें जो मापना है, उसकी सटीकता 10 गुना होनी चाहिए। इसका मतलब है कि अगर हम इस माप पर केवल 10 गुना या 0.00005 इंच तक ही भरोसा कर सकते हैं। फिर भी यह एक बहुत छोटी सी त्रुटि है।

शॉप फ़्लोर CMM माप के लिए चीज़ें और भी ज़्यादा अस्पष्ट हो जाती हैं। अगर CMM को तापमान-नियंत्रित निरीक्षण प्रयोगशाला में रखा जाता है, तो यह बहुत मदद करता है। लेकिन शॉप फ़्लोर पर, तापमान में काफ़ी अंतर हो सकता है। CMM तापमान में होने वाले बदलाव की भरपाई कई तरह से कर सकता है, लेकिन कोई भी तरीका सही नहीं है।

सीएमएम निर्माता अक्सर तापमान बैंड के लिए सटीकता निर्दिष्ट करते हैं, और सीएमएम सटीकता के लिए आईएसओ 10360-2 मानक के अनुसार, एक सामान्य बैंड 64-72F (18-22C) है। यह बहुत बढ़िया है जब तक कि आपकी दुकान का फ़्लोर गर्मियों में 86F न हो। तब आपके पास त्रुटि के लिए कोई अच्छा विनिर्देश नहीं है।

कुछ निर्माता आपको अलग-अलग सटीकता विनिर्देशों के साथ सीढ़ियों या तापमान बैंड का एक सेट देंगे। लेकिन क्या होगा यदि आप दिन के अलग-अलग समय या सप्ताह के अलग-अलग दिनों में भागों के एक ही रन के लिए एक से अधिक रेंज में हैं?

आपको अनिश्चितता बजट बनाना शुरू करना होगा जो सबसे खराब स्थितियों के लिए अनुमति देता है। यदि उन सबसे खराब स्थितियों के परिणामस्वरूप आपके भागों के लिए अस्वीकार्य सहनशीलता होती है, तो आगे की प्रक्रिया में बदलाव की आवश्यकता होती है:

आप सीएमएम का उपयोग दिन के कुछ निश्चित समय तक सीमित कर सकते हैं जब तापमान अधिक अनुकूल सीमा में हो।
आप दिन के विशेष समय पर केवल कम सहनीय भागों या सुविधाओं को ही मशीन करने का विकल्प चुन सकते हैं।
बेहतर CMM में आपके तापमान रेंज के लिए बेहतर स्पेसिफिकेशन हो सकते हैं। वे इसके लायक हो सकते हैं, भले ही वे बहुत महंगे हों।

बेशक ये उपाय आपके काम को सही तरीके से शेड्यूल करने की आपकी क्षमता पर कहर बरपाएंगे। अचानक आप सोचने लगते हैं कि शॉप फ़्लोर पर बेहतर क्लाइमेट कंट्रोल एक सार्थक निवेश हो सकता है।

आप देख सकते हैं कि यह पूरा मापन का काम कितना जटिल हो जाता है।

दूसरा घटक जो साथ-साथ चलता है वह यह है कि CMM द्वारा जाँची जाने वाली सहनशीलता को कैसे निर्दिष्ट किया जाता है। स्वर्ण मानक ज्यामितीय आयाम और सहनशीलता (GD&T) है। अधिक जानने के लिए GD&T पर हमारा परिचयात्मक पाठ्यक्रम देखें।

सीएमएम सॉफ्टवेयर

सीएमएम कई तरह के सॉफ्टवेयर चलाते हैं। इस मानक को डीएमआईएस कहा जाता है, जिसका मतलब है डायमेंशनल मेजरमेंट इंटरफेस स्टैंडर्ड। हालांकि यह हर सीएमएम निर्माता के लिए मुख्य सॉफ्टवेयर इंटरफेस नहीं है, लेकिन उनमें से ज़्यादातर कम से कम इसका समर्थन करते हैं।

निर्माताओं ने डीएमआईएस द्वारा समर्थित नहीं किये जाने वाले मापन कार्यों को जोड़ने के लिए अपने स्वयं के अनूठे फ्लेवर बनाए हैं।

डीएमआईएस

जैसा कि बताया गया है, डीएमआईएस मानक है, लेकिन सीएनसी के जी-कोड की तरह इसमें भी कई बोलियाँ हैं, जिनमें शामिल हैं:

पीसी-डीएमआईएस: हेक्सागन का संस्करण
ओपनडीएमआईएस
टचडीएमआईएस: परसेप्ट्रॉन

मकोस्मोस

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 हैं, इसलिए जाँच लें कि आपका CMM सॉफ़्टवेयर किन फ़ॉर्मेट के साथ संगत है। अंतिम एकीकरण को मॉडल आधारित परिभाषा (MBD) कहा जाता है। MBD के साथ, मॉडल का उपयोग CMM के लिए आयाम निकालने के लिए किया जा सकता है।

एमडीबी काफी उन्नत है, इसलिए अभी तक अधिकांश मामलों में इसका प्रयोग नहीं किया जा रहा है।

सीएमएम जांच, फिक्सचर और सहायक उपकरण

सीएमएम जांच

विभिन्न अनुप्रयोगों को सुविधाजनक बनाने के लिए विभिन्न प्रकार की जांच और आकार उपलब्ध हैं।

सीएमएम फिक्स्चर

सी.एम.एम. पर भागों को लोड करने और उतारने के समय फिक्स्चर सभी समय बचाते हैं, बिल्कुल सी.एन.सी. मशीन की तरह। आप ऐसे सी.एम.एम. भी प्राप्त कर सकते हैं जिनमें थ्रूपुट को अधिकतम करने के लिए स्वचालित पैलेट लोडर हैं।