सीएमएम परिशुद्धता के लिए महारत हासिल करना

के सबसेसीएमएम मशीनें (निर्देशांक मापने वाली मशीनें) द्वारा बनाए गए हैंग्रेनाइट घटक.

समन्वय मापने वाली मशीनें (सीएमएम) एक लचीली मापने वाली डिवाइस है और इसने विनिर्माण वातावरण के साथ कई भूमिकाएँ विकसित की हैं, जिसमें पारंपरिक गुणवत्ता प्रयोगशाला में उपयोग और कठोर वातावरण में विनिर्माण तल पर उत्पादन का सीधे समर्थन करने की अधिक हाल की भूमिका शामिल है। सीएमएम एनकोडर स्केल का थर्मल व्यवहार इसकी भूमिकाओं और अनुप्रयोग के बीच एक महत्वपूर्ण विचार बन जाता है।

रेनिशॉ द्वारा हाल ही में प्रकाशित एक लेख में फ्लोटिंग और मास्टर्ड एनकोडर स्केल माउंटिंग तकनीकों के विषय पर चर्चा की गई है।

एनकोडर स्केल प्रभावी रूप से या तो अपने माउंटिंग सब्सट्रेट (फ्लोटिंग) से थर्मली स्वतंत्र होते हैं या सब्सट्रेट (मास्टर्ड) पर थर्मली निर्भर होते हैं। एक फ्लोटिंग स्केल स्केल सामग्री की थर्मल विशेषताओं के अनुसार फैलता और सिकुड़ता है, जबकि एक मास्टर्ड स्केल अंतर्निहित सब्सट्रेट के समान दर पर फैलता और सिकुड़ता है। मापन स्केल माउंटिंग तकनीक विभिन्न माप अनुप्रयोगों के लिए कई तरह के लाभ प्रदान करती है: रेनिशॉ का लेख उस मामले को प्रस्तुत करता है जहां प्रयोगशाला मशीनों के लिए एक मास्टर्ड स्केल पसंदीदा समाधान हो सकता है।

CMM का उपयोग गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रिया के भाग के रूप में उच्च परिशुद्धता, मशीनी घटकों, जैसे इंजन ब्लॉक और जेट इंजन ब्लेड पर त्रि-आयामी माप डेटा कैप्चर करने के लिए किया जाता है। निर्देशांक मापने वाली मशीन के चार मूल प्रकार हैं: ब्रिज, कैंटिलीवर, गैंट्री और क्षैतिज भुजा। ब्रिज-प्रकार के CMM सबसे आम हैं। CMM ब्रिज डिज़ाइन में, Z-अक्ष क्विल को एक कैरिज पर रखा जाता है जो ब्रिज के साथ चलता है। ब्रिज को Y-अक्ष दिशा में दो गाइड-वे के साथ चलाया जाता है। एक मोटर ब्रिज के एक कंधे को चलाती है, जबकि विपरीत कंधे को पारंपरिक रूप से बिना चलाया जाता है: ब्रिज संरचना आमतौर पर एयरोस्टेटिक बीयरिंग पर निर्देशित / समर्थित होती है। कैरिज (X-अक्ष) और क्विल (Z-अक्ष) को बेल्ट, स्क्रू या रैखिक मोटर द्वारा चलाया जा सकता है। CMM को गैर-दोहराए जाने योग्य त्रुटियों को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है क्योंकि नियंत्रक में इनकी भरपाई करना मुश्किल है।

उच्च प्रदर्शन वाले CMM में उच्च तापीय द्रव्यमान वाला ग्रेनाइट बेड और एक कठोर गैंट्री/ब्रिज संरचना शामिल होती है, जिसमें कम जड़त्व वाला क्विल होता है, जिसमें कार्य-टुकड़े की विशेषताओं को मापने के लिए एक सेंसर जुड़ा होता है। उत्पन्न डेटा का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि भाग पूर्वनिर्धारित सहनशीलता को पूरा करते हैं। उच्च परिशुद्धता वाले रैखिक एनकोडर अलग-अलग X, Y और Z अक्षों पर स्थापित किए जाते हैं जो बड़ी मशीनों पर कई मीटर लंबे हो सकते हैं।

एक सामान्य ग्रेनाइट ब्रिज-प्रकार का CMM वातानुकूलित कमरे में संचालित होता है, जिसका औसत तापमान 20 ±2 °C होता है, जहाँ कमरे का तापमान हर घंटे तीन बार चक्रित होता है, जो उच्च तापीय द्रव्यमान वाले ग्रेनाइट को 20 °C का निरंतर औसत तापमान बनाए रखने की अनुमति देता है। प्रत्येक CMM अक्ष पर स्थापित एक फ़्लोटिंग रैखिक स्टेनलेस स्टील एनकोडर ग्रेनाइट सब्सट्रेट से काफी हद तक स्वतंत्र होगा और इसकी उच्च तापीय चालकता और कम तापीय द्रव्यमान के कारण हवा के तापमान में बदलाव के लिए तेज़ी से प्रतिक्रिया करेगा, जो ग्रेनाइट टेबल के तापीय द्रव्यमान से काफी कम है। यह लगभग 60 µm के एक सामान्य 3m अक्ष पर पैमाने के अधिकतम विस्तार या संकुचन की ओर ले जाएगा। यह विस्तार एक पर्याप्त माप त्रुटि उत्पन्न कर सकता है जिसे समय-भिन्न प्रकृति के कारण क्षतिपूर्ति करना मुश्किल है।

इस मामले में सब्सट्रेट मास्टर्ड स्केल को प्राथमिकता दी जाती है: मास्टर्ड स्केल केवल ग्रेनाइट सब्सट्रेट के थर्मल विस्तार गुणांक (CTE) के साथ विस्तारित होगा और इसलिए, हवा के तापमान में छोटे उतार-चढ़ाव के जवाब में थोड़ा बदलाव प्रदर्शित करेगा। तापमान में दीर्घकालिक परिवर्तनों पर अभी भी विचार किया जाना चाहिए और ये उच्च-थर्मल द्रव्यमान सब्सट्रेट के औसत तापमान को प्रभावित करेंगे। तापमान क्षतिपूर्ति सीधी है क्योंकि नियंत्रक को केवल मशीन के थर्मल व्यवहार के लिए क्षतिपूर्ति करने की आवश्यकता होती है, बिना एनकोडर स्केल थर्मल व्यवहार पर विचार किए।

संक्षेप में, सब्सट्रेट मास्टर्ड स्केल वाले एनकोडर सिस्टम कम CTE / उच्च थर्मल मास सब्सट्रेट वाले सटीक CMM और उच्च स्तर के मेट्रोलॉजी प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अन्य अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट समाधान हैं। मास्टर्ड स्केल के लाभों में थर्मल क्षतिपूर्ति व्यवस्थाओं का सरलीकरण और स्थानीय मशीन वातावरण में हवा के तापमान में बदलाव के कारण गैर-दोहराए जाने वाले माप त्रुटियों को कम करने की क्षमता शामिल है।