導(dǎo)讀:制造商們依賴計(jì)量設(shè)備以及三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
機(jī)械精度帶來(lái)的益處
傳統(tǒng)上,制造商們依賴計(jì)量設(shè)備以及三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)的物理屬性來(lái)維持合格的質(zhì)量水平。
對(duì)于CMM而言,精度*重要的準(zhǔn)則是元件材料和結(jié)構(gòu)的韌性及穩(wěn)定性。但是,*近,由于大量使用誤差映射技術(shù)來(lái)補(bǔ)償機(jī)械偏差,因此重心已經(jīng)從這些物理參數(shù)上轉(zhuǎn)移。
從20世紀(jì)80年代初以來(lái),融合“虛擬精度”的CMM的發(fā)展已經(jīng)對(duì)用戶產(chǎn)生了重大影響。一開(kāi)始,誤差映射涉及用于輔助機(jī)床坐標(biāo)軸直線精度的軟件。利用該方法,CMM的軟件測(cè)尺通過(guò)測(cè)尺張緊裝置而加以調(diào)節(jié)。由于這樣可以使測(cè)尺精度與激光干涉儀的讀數(shù)精度相等,它提高了CMM的精度,同時(shí)不喪失其機(jī)械質(zhì)量。
但是就在它問(wèn)世后不久,CMM制造商們開(kāi)始采用誤差映射技術(shù)來(lái)比較地補(bǔ)償機(jī)械誤差。這樣制造商們就可以通過(guò)設(shè)計(jì)精度大大降低的機(jī)床而降低成本。誤差映射還要求OEM進(jìn)行比較頻繁的干預(yù)以維持“鎖定的”第三方無(wú)法訪問(wèn)的CMM映像的精度。這樣就可能形成較高的非確定性,并給用戶帶來(lái)不便。 “更新映像參數(shù)要求在過(guò)程方面花很多時(shí)間,因?yàn)樗l繁地需要證實(shí)其它相關(guān)參數(shù)?!贝送?,某個(gè)映射的CMM以前的可能沒(méi)有用戶所期待的那么完整。Geiseman先生說(shuō):“由于映射過(guò)程需要的勞動(dòng)量很大,因此經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)剩余映像文件與數(shù)據(jù)沒(méi)有關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。”因此在某些情況下,對(duì)某個(gè)映射的CMM進(jìn)行更新所需要的時(shí)間可能為對(duì)(機(jī)械方面的)CMM進(jìn)行的時(shí)間的兩倍。
在傳統(tǒng)質(zhì)量問(wèn)題上采用一種“當(dāng)代”方法。公司已經(jīng)推出了一系列CMM,強(qiáng)調(diào)了用高精度機(jī)械元件作為誤差映射系統(tǒng)的替選方式。替代計(jì)算機(jī)算法,這些CMM采用由非常適合計(jì)量應(yīng)用的穩(wěn)定材料所組成的結(jié)構(gòu)。例如為了實(shí)現(xiàn)較高的精度,CMM導(dǎo)軌經(jīng)過(guò)精密磨削,并由工藝技術(shù)人員在采用自準(zhǔn)直儀進(jìn)行監(jiān)控的情況下進(jìn)行手動(dòng)研磨。結(jié)合高精度軸承,用這種工藝生產(chǎn)出了非常的機(jī)床。
用于制造映射式CMM的元件中常用的材料可能不很理想。他說(shuō):“如今,大多數(shù)CMM導(dǎo)軌都由組合材料組成,其中鋁占大多數(shù)。盡管鋁在制造過(guò)程中確實(shí)具備某些優(yōu)點(diǎn),但它是一種軟材料,很容易蠕動(dòng)和產(chǎn)生變形。對(duì)于計(jì)量應(yīng)用有可能穩(wěn)定性不夠高?!背嗽谥亓糠矫娣€(wěn)定性不夠高以外,鋁的膨脹系數(shù)比石墨的幾乎要高4倍。
另一個(gè)重要因素是CMM映射模糊了特定測(cè)量機(jī)的機(jī)械參數(shù)。Geiseman先生說(shuō):“在映射過(guò)程中,盡管測(cè)出了原始的非性,但是卻從來(lái)沒(méi)有給用戶反映出來(lái)?!庇捎诓淮嬖谌魏喂芾頇C(jī)構(gòu)來(lái)核準(zhǔn)設(shè)計(jì)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)以及誤差映射的精度,因此在更換映像后用戶面臨巨大的非確定性。
這些因素使得人們更多地主張采用基于比較的硬件設(shè)計(jì)而不是軟件的傳統(tǒng)測(cè)量方式。Wenzel認(rèn)為,高精度的機(jī)床依然是確保測(cè)量質(zhì)量的*手段。Geiseman先生說(shuō):“與映射式CMM不同,機(jī)械方面的CMM沒(méi)有任何東西可以隱藏。用戶擁有權(quán)利了解一臺(tái)CMM具有零補(bǔ)償還是比OEM所聲明的數(shù)值高出10、20、30倍的非性。
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