Typ używanej maszyny (tokarka CNC, trójosiowa frezarka CNC lub pięcioosiowe centrum obróbcze) jest zwykle określany na podstawie złożoności części. Złożoność, geometria i rozmiar elementu wpływają na rodzaj wybranej maszyny, a także tolerancje, końcowe zastosowanie i rodzaj materiału produktu. Zazwyczaj bardziej złożone części wymagają większej uwagi podczas obróbki ze względu na ich konstrukcję, specyficzne wymiary i wymagania. Inżynierowie projektujący powinni starać się tworzyć jak najwięcej prostych, możliwych do wyprodukowania części podczas procesu projektowania. Im prostszy projekt, tym łatwiej, a tym samym taniej w produkcji. Projektanci mechanicy zawsze zastanawiają się, jak tworzyć projekty, które wymagają mniejszej liczby komponentów, zapewniając jednocześnie maksymalną wydajność. Pozwala to obniżyć koszty przy jednoczesnym zapewnieniu wydajności i wyższej produktywności. Maszyny CNC wykorzystywane są do obróbki metali i nie tylko. Jak to zrobić dokładnie? Pomóc w tym może maszyna CMM.
Co to jest maszyna CMM
Czy obróbka CNC może stać się jeszcze lepsza przy pomocy maszyn CNC? Tak! Dokładna geometria i wymiary fizyczne są ważne w każdym procesie produkcyjnym. Ludzie używają w tym celu dwóch metod. Jedną z nich jest tradycyjna metoda z wykorzystaniem ręcznego przyrządu pomiarowego lub komparatora optycznego. Narzędzia te wymagają jednak specjalistycznej wiedzy i są podatne na błędy. Drugim jest użycie współrzędnościowej maszyny pomiarowej. CMM oznacza współrzędnościową maszynę pomiarową. Jest to narzędzie, które może mierzyć wymiary części maszyn/narzędzi za pomocą technik współrzędnościowych. Zmierz następujące wymiary:
- wysokość,
- szerokość
- głębokość w osiach X, Y i Z.
W zależności od złożoności CMM można mierzyć obiekty i zapisywać dane pomiarowe.
Jak korzystać z maszyny pomiarowej CMM?
Jeżeli chcemy dowiedzieć się, czym jest CMM musimy również zrozumieć jak działa. W tej sekcji dowiesz się, na czym polega działanie CMM. WMP mają dwa ogólne rodzaje pomiarów. Jeden typ wykorzystuje mechanizm kontaktowy (sonda dotykowa) do pomiaru części narzędzia. Drugi typ wykorzystuje inne metody, takie jak kamery lub lasery jako mechanizm pomiarowy. Wymiary części, które może mierzyć, również się różnią. Niektóre modele (samochodowe maszyny współrzędnościowe) mogą mierzyć części większe niż 10 m.
Jak działa CMM?
CMM robi dwie rzeczy. Mierzy fizyczną geometrię i wymiary obiektu za pomocą sondy zamontowanej na ruchomej osi maszyny. Testuje również część, aby upewnić się, że jest taka sama jak zmodyfikowany projekt. CMM działa poprzez następujące kroki. Badana część jest umieszczana na podstawie maszyny współrzędnościowej. Podstawa jest punktem pomiarowym i jest wykonana ze stabilnego i mocnego gęstego materiału. Stabilność i sztywność zapewniają dokładność pomiaru niezależną od sił zewnętrznych mogących przeszkadzać w pracy. Nad płytą maszyny współrzędnościowej zamontowane są również ruchome drzwi wyposażone w sondy dotykowe. Następnie CMM steruje częścią, aby wyrównać sondę wzdłuż osi X, Y i Z. W ten sposób replikuje każdy aspekt testowanej części.
Podczas dotykania punktu na badanej części sonda emituje sygnał elektryczny, który jest mapowany przez komputer. Robiąc to kolejno dla wielu punktów, zmierzysz część.
Po zakończeniu pomiaru następną fazą jest faza analizy, po przechwyceniu przez sondę współrzędnych X, Y i Z części. Informacje uzyskane z analizy są konstruowane pod względem cech. Mechanizm działania jest taki sam w przypadku maszyn współrzędnościowych wykorzystujących kamery lub systemy laserowe.
Korzyści i ograniczenia współrzędnościowej maszyny pomiarowej
CMM powinna być integralną częścią każdego procesu produkcyjnego. Wynika to z jego ogromnych zalet, które przewyższają jego ograniczenia. Niemniej jednak omówimy dobre i słabe strony tej kwestii.
Korzyści z używania współrzędnościowej maszyny pomiarowej
- Zaoszczędzenie czasu i pieniędzy
Współrzędnościowe maszyny pomiarowe są integralną częścią procesu produkcyjnego ze względu na ich szybkość i dokładność. Wykonanie skomplikowanych narzędzi staje się powszechne w produkcji, a maszyny współrzędnościowe idealnie nadają się do pomiaru ich wymiarów. Ostatecznie redukują koszty i czas produkcji przemysłowej.
- Gwarancja jakości
W przeciwieństwie do tradycyjnych metod analizy wymiarów części maszyn, maszyny współrzędnościowe są najbardziej niezawodne. Mogą cyfrowo mierzyć i analizować twoje części, wraz z innymi usługami, takimi jak analiza wymiarowa, porównanie CAD, certyfikacja narzędzi i inżynieria odwrotna. Wszystko to jest niezbędne do zapewnienia jakości.
- Różnorodność sond i technik zapewnia wszechstronność
CMM jest kompatybilna z wieloma typami narzędzi i komponentów. Złożoność części nie ma znaczenia, ponieważ CMM ją zmierzy.
- Mniejsze zaangażowanie operatora
CMM to maszyny sterowane komputerowo. W związku z tym zmniejszają zaangażowanie człowieka. Powoduje to redukcję liczby błędów operatora, które mogą powodować problemy.
Wady używania CMM
Maszyny CMM znacznie usprawniają procesy produkcyjne, odgrywając jednocześnie kluczową rolę w produkcji. Mają jednak również pewne ograniczenia, które należy wziąć pod uwagę. Oto niektóre z nich:
- Sonda musi dotykać powierzchni
Każda współrzędnościowa maszyna pomiarowa wykorzystująca sondę ma ten sam mechanizm. Aby sonda działała, musi dotykać powierzchni mierzonej części. W przypadku bardzo solidnych części nie stanowi to problemu. Jednak w przypadku elementów o drobnym lub delikatnym wykończeniu wielokrotne dotykanie może spowodować pogorszenie jakości produktu.
- Miękkie części mogą powodować uszkodzenia
W przypadku części wykonanych z miękkich materiałów, takich jak guma i elastomery, użycie sondy może spowodować zapadnięcie się ich. Występuje ryzyko stworzenia błędów, które są widoczne podczas analizy liczb.
- Wybierz odpowiednią sondę
W maszynach współrzędnościowych używane są różne typy sond, a dla uzyskania najlepszych wyników należy wybrać odpowiednią. Wybór właściwej sondy zależy w dużej mierze od rozmiaru części, pożądanego projektu i możliwości sondy.
Czynniki wpływające na złożoność części
- Rozmiar części
Sam rozmiar nie determinuje złożoności części, ale może być czynnikiem, który na to wpłynie. Pamiętaj, że czasami większe płaskie części są mniej wymagające niż mniejsze, bardziej złożone. Należy również wziąć pod uwagę rozmiar poszczególnych elementów, ponieważ wpływa to na rozmiar używanego narzędzia skrawającego. Większe, szybkie narzędzia skrawające usuwają materiał szybciej, skracając czas obróbki.
- Obróbka części
Liczba wymaganych operacji, interwencji i kontroli również wpływa na złożoność części. W zależności od geometrii, wykończenia i tolerancji itp. sekwencja operacji może być złożona, czasochłonna i szczegółowa. Na przykład złożona część może wymagać wielu zmian położenia i interwencji człowieka. Czasami najbardziej odpowiednią maszyną może być maszyna pięcioosiowa lub frezarko-tokarka.
- Tolerancja części
Tolerancje części wpływają na wybór używanej maszyny CNC, a także na koszt i czas realizacji. Na osiągalne tolerancje mają również wpływ materiał, szybkość obróbki i oprzyrządowanie. Krótko mówiąc, im węższa tolerancja, tym droższa część. Wyższe pozwalają na większą precyzję, ale mogą również wymagać dodatkowych procesów, operacji, narzędzi i maszyn, co zwiększa koszty.
Rodzaje wykończeń
Poniżej przedstawiamy rodzaje wykończeń:
- Śrutowanie
Obróbka strumieniowo-ścierna polega na usuwaniu wszelkich osadów lub niedoskonałości powierzchni w celu uzyskania bardziej jednolitej, gładkiej powierzchni. Kuliste kulki zapewniają spójne wykończenie i są często używane do uzyskania matowego wykończenia. Drobniejsze elementy są również dostępne dla uzyskania bardziej satynowego lub matowego wykończenia.
- Anodowanie
Wykończenia anodowane zapewniają specyficzną powłokę odporną na zużycie i często są dostępne w różnych kolorach. Anodowanie jest zwykle przezroczyste, a warstwy są często bardzo cienkie, dlatego należy wziąć pod uwagę ślady maszyn CNC na powierzchni.
Raporty z inspekcji CMM, a obróbka skomplikowanych kształtów
Kontrola trójwymiarowej współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM) polega na wykorzystaniu maszyny CMM do wykrycia rozmiaru części w celu ustalenia, czy spełnia określone wymagania dotyczące tolerancji. Współrzędnościowe maszyny pomiarowe służą do pomiaru masy i właściwości obiektów. Kontrola CMM będzie wymagana do pomiaru bardziej złożonych części, aby upewnić się, że spełniają one specyfikacje. Gładkie wykończenia powierzchni są sprawdzane na tym etapie, aby upewnić się, że pasują do rysunków i projektów. CMM współpracuje z sondami, które mierzą punkty na przedmiocie obrabianym. Trzy osie tworzą układ współrzędnych obrabiarki. Drugi układ to układ współrzędnych części, w którym trzy osie odpowiadają cechom i punktom odniesienia przedmiotu obrabianego.
Korzyści wynikające z kontroli CMM
Inspekcje CMM są przeprowadzane w razie potrzeby, a czasem wręcz są obowiązkowe. Raporty z inspekcji CMM oszczędzają czas i zmniejszają koszty ogólne, zapewniając, że części są produkowane dokładnie tak, jak zostały zaprojektowane. Gwarantuje to, wysoką skuteczność, a wszelkie odchylenia projektowe lub wady zostaną wykryte przed wysyłką. W zależności od branży, odchylenia od normy mogą być katastrofalne (np. medyczna lub technologia lotnicza). Ta ostateczna kontrola jakości zapewnia pewność przed stworzeniem części i dostarczeniem ich klientom. Komputerowe sterowanie urządzeń numerycznych i obrabiarki CNC jeszcze nigdy nie były tak dokładne. Nasza firma sprawia, że technologia CNC i proces obróbki CNC staje się jeszcze lepszy, a obróbka metali zapewniona jest m.in. przez dokładne pozycjonowanie narzędzia i właściwie zastosowane rodzaje układów sterowania.