முழுமையான CMM இயந்திரம் மற்றும் அளவீட்டு வழிகாட்டி

CMM இயந்திரம் என்றால் என்ன?

மிகவும் தானியங்கி முறையில், மிகத் துல்லியமான அளவீடுகளைச் செய்யக்கூடிய ஒரு CNC வகை இயந்திரத்தைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள். அதைத்தான் CMM இயந்திரங்கள் செய்கின்றன!

CMM என்பது “ஆயத்தொலைவு அளவிடும் இயந்திரம்” என்பதன் சுருக்கமாகும். அவற்றின் ஒட்டுமொத்த நெகிழ்வுத்தன்மை, துல்லியம் மற்றும் வேகம் ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைப்பின் அடிப்படையில், இவை ஒருவேளை மிகச்சிறந்த முப்பரிமாண அளவிடும் கருவிகளாக இருக்கலாம்.

ஒருங்கிணைப்பு அளவிடும் இயந்திரங்களின் பயன்பாடுகள்

துல்லியமான அளவீடுகளைச் செய்ய வேண்டிய போதெல்லாம் ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரங்கள் (Coordinate Measuring Machines) மதிப்புமிக்கவை. மேலும், அளவீடுகள் எவ்வளவு சிக்கலானவையாகவோ அல்லது அதிக எண்ணிக்கையிலோ இருக்கின்றனவோ, அந்த அளவிற்கு ஒரு CMM-ஐப் பயன்படுத்துவது அதிக நன்மை பயக்கும்.

பொதுவாக CMM-கள் பரிசோதனை மற்றும் தரக் கட்டுப்பாட்டிற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதாவது, ஒரு பாகம் வடிவமைப்பாளரின் தேவைகளையும் விவரக்குறிப்புகளையும் பூர்த்தி செய்கிறதா என்பதைச் சரிபார்க்க அவை பயன்படுகின்றன.

அவை இதற்கும் பயன்படுத்தப்படலாம்தலைகீழ் பொறியாளர்ஏற்கனவே உள்ள பாகங்களின் அம்சங்களைத் துல்லியமாக அளவிடுவதன் மூலம்.

CMM இயந்திரங்களைக் கண்டுபிடித்தவர் யார்?

முதல் CMM இயந்திரங்கள் 1950-களில் ஸ்காட்லாந்தின் ஃபெரான்டி நிறுவனத்தால் உருவாக்கப்பட்டன. விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்புத் தொழில்களில் உள்ள பாகங்களைத் துல்லியமாக அளவிடுவதற்கு அவை தேவைப்பட்டன. மிக ஆரம்பகால இயந்திரங்கள் இரண்டு அச்சு இயக்கங்களை மட்டுமே கொண்டிருந்தன. 1960-களில் இத்தாலியின் DEA நிறுவனத்தால் மூன்று அச்சு இயந்திரங்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன. கணினி கட்டுப்பாடு 1970-களின் முற்பகுதியில் அமெரிக்காவின் ஷெஃபீல்ட் நிறுவனத்தால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

CMM இயந்திரங்களின் வகைகள்

ஒருங்கிணைப்பு அளவிடும் இயந்திரத்தில் ஐந்து வகைகள் உள்ளன:

• பிரிட்ஜ் வகை CMM: மிகவும் பொதுவான இந்த வடிவமைப்பில், CMM தலை ஒரு பிரிட்ஜின் மீது இயங்குகிறது. பிரிட்ஜின் ஒரு பக்கம் பெட்டின் மீதான ஒரு ரெயிலில் இயங்குகிறது, மற்றொன்று வழிகாட்டி ரெயில் இல்லாமல் பெட்டின் மீது ஒரு காற்று மெத்தை அல்லது பிற முறையின் மூலம் தாங்கப்படுகிறது.
• கான்டிலீவர் CMM: இந்த கான்டிலீவர் பாலத்தை ஒரு பக்கத்தில் மட்டுமே தாங்குகிறது.
• கேன்ட்ரி CMM: ஒரு CNC ரௌட்டரைப் போலவே, இந்த கேன்ட்ரியும் இருபுறமும் ஒரு வழிகாட்டி தண்டைப் பயன்படுத்துகிறது. இவை பொதுவாகவே மிகப்பெரிய CMM-கள் என்பதால், இவற்றுக்குக் கூடுதல் ஆதரவு தேவைப்படுகிறது.
• கிடைமட்டக் கை CMM: ஒரு கான்டிலீவரைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள், ஆனால் அதன் முழுப் பாலமும் அதன் சொந்த அச்சில் நகர்வதற்குப் பதிலாக, ஒரே ஒரு கையில் மேலும் கீழும் நகரும். இவை மிகக் குறைந்த துல்லியமான CMM-கள் ஆகும், ஆனால் இவற்றால் வாகனங்களின் உடற்பகுதிகள் போன்ற பெரிய, மெல்லிய பாகங்களை அளவிட முடியும்.
• கையடக்கக் கை வகை CMM: இந்த இயந்திரங்கள் மூட்டுக் கரங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் இவை பொதுவாகக் கைமுறையாக நிலைநிறுத்தப்படுகின்றன. XYZ-ஐ நேரடியாக அளவிடுவதற்குப் பதிலாக, இவை ஒவ்வொரு மூட்டின் சுழற்சி நிலை மற்றும் மூட்டுகளுக்கு இடையேயான அறியப்பட்ட நீளம் ஆகியவற்றிலிருந்து ஆயத்தொலைவுகளைக் கணக்கிடுகின்றன.

செய்யப்பட வேண்டிய அளவீடுகளின் வகைகளைப் பொறுத்து, ஒவ்வொன்றிற்கும் அதன் சாதக பாதகங்கள் உள்ளன. இந்த வகைகள், அதன் நிலையை நிர்ணயிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் இயந்திரத்தின் கட்டமைப்பைக் குறிக்கின்றன.விசாரணைஅளவிடப்படும் பாகத்தைப் பொறுத்து.

நன்மை தீமைகளைப் புரிந்துகொள்ள உதவும் ஒரு பயனுள்ள அட்டவணை இதோ:

ஆய்வுக் கருவிகள் பொதுவாக X, Y, மற்றும் Z ஆகிய 3 பரிமாணங்களில் நிலைநிறுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், மிகவும் மேம்பட்ட இயந்திரங்கள், ஆய்வுக் கருவியின் கோணத்தை மாற்றவும் அனுமதிக்கின்றன. இதன் மூலம், மற்றபடி ஆய்வுக் கருவியால் சென்றடைய முடியாத இடங்களிலும் அளவீடு செய்ய இயலும். பல்வேறு அம்சங்களை அணுகும் தன்மையை மேம்படுத்துவதற்காக, சுழலும் மேசைகளும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

CMM-கள் பெரும்பாலும் கிரானைட் மற்றும் அலுமினியத்தால் செய்யப்படுகின்றன, மேலும் அவை காற்றுத் தாங்கிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

அளவீடு செய்யப்படும்போது, ​​ஒரு பாகத்தின் மேற்பரப்பு எங்குள்ளது என்பதைக் கண்டறியும் உணரியே ஆய்வுக்கருவி (probe) ஆகும்.

ஆய்வுக் கருவிகளின் வகைகள் பின்வருமாறு:

• இயந்திரவியல்
• ஒளியியல்
• லேசர்
• வெள்ளை ஒளி

ஆயத்தொலைவு அளவீட்டு இயந்திரங்கள் பொதுவாக மூன்று வழிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• தரக் கட்டுப்பாட்டுத் துறைகள்: இவற்றின் துல்லியத்தை அதிகபட்சமாக்குவதற்காக, இவை பொதுவாக வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தூய்மையான அறைகளில் வைக்கப்படுகின்றன.
• உற்பத்தித் தளம்: இங்கு, பாகங்கள் செதுக்கப்படும் இயந்திரத்திற்கும் CMM-க்கும் இடையிலான பயணத்தைக் குறைத்து, ஒரு உற்பத்திப் பிரிவின் பகுதியாக ஆய்வுகளை எளிதாகச் செய்வதற்காக, CMM-கள் CNC இயந்திரங்களுக்கு மத்தியில் வைக்கப்பட்டுள்ளன. இது, அளவீடுகளை முன்கூட்டியே மற்றும் சாத்தியமானால் அடிக்கடி செய்ய அனுமதிக்கிறது, மேலும் பிழைகள் விரைவில் கண்டறியப்படுவதால் சேமிப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது.
• கையடக்கமானது: கையடக்க CMM-களை எளிதாக ஓரிடத்திலிருந்து மற்றோர் இடத்திற்கு எடுத்துச் செல்லலாம். அவற்றை உற்பத்தித் தளத்தில் பயன்படுத்தலாம் அல்லது உற்பத்தி ஆலையிலிருந்து தொலைவில் உள்ள ஓர் இடத்திற்கு எடுத்துச் சென்று, அங்கேயே பாகங்களை அளவிடவும் பயன்படுத்தலாம்.

CMM இயந்திரங்கள் எவ்வளவு துல்லியமானவை (CMM துல்லியம்)?

ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரங்களின் (CMM) துல்லியம் மாறுபடும். பொதுவாக, அவை மைக்ரோமீட்டர் அல்லது அதற்கும் சிறந்த துல்லியத்தை இலக்காகக் கொண்டுள்ளன. ஆனால் அது அவ்வளவு எளிதல்ல. ஒருபுறம், அவற்றின் பிழையானது அளவைப் பொறுத்து அமையலாம். எனவே, ஒரு CMM-இன் அளவீட்டுப் பிழையானது, அளவீட்டின் நீளத்தை ஒரு மாறியாகக் கொண்ட ஒரு சிறிய சூத்திரமாகக் குறிப்பிடப்படலாம்.

உதாரணமாக, ஹெக்ஸகனின் குளோபல் கிளாசிக் CMM ஒரு மலிவு விலை பல்நோக்கு CMM ஆகப் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளது, மேலும் அதன் துல்லியத்தன்மை பின்வருமாறு குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது:

1.0 + L/300um

அந்த அளவீடுகள் மைக்ரான்களில் உள்ளன, மேலும் L மில்லிமீட்டரில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. எனவே, நாம் 10 மிமீ அளவுள்ள ஒரு பகுதியின் நீளத்தை அளவிட முயற்சிக்கிறோம் என்று வைத்துக்கொள்வோம். அதற்கான சூத்திரம் 1.0 + 10/300 = 1.0 + 1/30 அல்லது 1.03 மைக்ரான்கள் ஆகும்.

ஒரு மைக்ரான் என்பது ஒரு மில்லிமீட்டரில் ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு ஆகும், இது சுமார் 0.00003937 அங்குலத்திற்குச் சமம். எனவே, நமது 10 மிமீ நீளத்தை அளவிடும்போது ஏற்படும் பிழை 0.00103 மிமீ அல்லது 0.00004055 அங்குலமாகும். இது பத்தில் அரை பங்கிற்கும் குறைவானது – மிகவும் சிறிய பிழை!

மறுபுறம், நாம் அளவிட முயற்சிக்கும் மதிப்பை விட 10 மடங்கு துல்லியம் இருக்க வேண்டும். அதாவது, இந்த அளவீட்டை அந்த மதிப்பின் 10 மடங்குக்கு, அதாவது 0.00005 அங்குலத்திற்கு மட்டுமே நாம் நம்பலாம். அதுவும் ஒரு மிகச் சிறிய பிழைதான்.

உற்பத்தித் தளத்தில் CMM அளவீடுகளைப் பொறுத்தவரை, நிலைமை இன்னும் சிக்கலாகிறது. CMM கருவியானது வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆய்வுக்கூடத்தில் வைக்கப்பட்டிருந்தால், அது மிகவும் உதவியாக இருக்கும். ஆனால் உற்பத்தித் தளத்தில், வெப்பநிலை கணிசமாக மாறுபடலாம். வெப்பநிலை மாறுபாட்டைச் சரிசெய்ய ஒரு CMM கருவிக்குப் பல்வேறு வழிகள் உள்ளன, ஆனால் அவற்றில் எதுவும் முழுமையானதல்ல.

CMM தயாரிப்பாளர்கள் பெரும்பாலும் ஒரு வெப்பநிலை வரம்பிற்கான துல்லியத்தைக் குறிப்பிடுகின்றனர், மேலும் CMM துல்லியத்திற்கான ISO 10360-2 தரநிலையின்படி, ஒரு பொதுவான வரம்பு 64-72°F (18-22°C) ஆகும். கோடையில் உங்கள் பணித்தளத்தின் வெப்பநிலை 86°F ஆக இருந்தால் தவிர, இது ஒரு சிறந்த அளவாகும். அப்படி இருந்தால், அந்தப் பிழைக்கான ஒரு நல்ல விவரக்குறிப்பு உங்களிடம் இருக்காது.

சில உற்பத்தியாளர்கள் வெவ்வேறு துல்லிய விவரக்குறிப்புகளுடன் கூடிய படிநிலை அமைப்புகள் அல்லது வெப்பநிலை வரம்புகளை உங்களுக்கு வழங்குவார்கள். ஆனால், ஒரே தொகுதி பாகங்களுக்கு, நாளின் வெவ்வேறு நேரங்களில் அல்லது வாரத்தின் வெவ்வேறு நாட்களில் நீங்கள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வரம்புகளில் இருந்தால் என்னவாகும்?

மிக மோசமான சூழ்நிலைகளைக் கருத்தில் கொள்ளும் வகையில், ஒரு நிச்சயமற்ற தன்மைக்கான வரவுசெலவுத் திட்டத்தை உருவாக்க வேண்டிய நிலை ஏற்படுகிறது. அந்த மிக மோசமான சூழ்நிலைகள் உங்கள் பாகங்களுக்கு ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத சகிப்புத்தன்மைகளை ஏற்படுத்தினால், மேலும் செயல்முறை மாற்றங்கள் தேவைப்படும்:

• வெப்பநிலை சாதகமான நிலைகளில் இருக்கும் நாளின் குறிப்பிட்ட நேரங்களில் மட்டும் CMM பயன்பாட்டை நீங்கள் கட்டுப்படுத்தலாம்.
• குறைந்த துல்லியத்தன்மை கொண்ட பாகங்கள் அல்லது அம்சங்களை, நாளின் குறிப்பிட்ட நேரங்களில் மட்டும் இயந்திரம் கொண்டு செதுக்க நீங்கள் தேர்வு செய்யலாம்.
• சிறந்த CMM-கள் உங்கள் வெப்பநிலை வரம்புகளுக்கு ஏற்ற மேம்பட்ட விவரக்குறிப்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம். அவை மிகவும் விலை உயர்ந்தவையாக இருந்தாலும், அவற்றின் மதிப்புக்குரியதாக இருக்கலாம்.

நிச்சயமாக, இந்த நடவடிக்கைகள் உங்கள் பணிகளைத் துல்லியமாகத் திட்டமிடும் திறனைப் பெரிதும் சீர்குலைக்கும். திடீரென்று, பணித்தளத்தில் சிறந்த தட்பவெப்பக் கட்டுப்பாடு ஒரு பயனுள்ள முதலீடாக இருக்கலாம் என்று நீங்கள் நினைக்கத் தொடங்குவீர்கள்.

இந்த அளவீடு விஷயம் முழுவதுமே எவ்வளவு சிக்கலானதாக மாறுகிறது என்பதை நீங்கள் பார்க்கலாம்.

இதனுடன் இணைந்த மற்றொரு அம்சம், CMM மூலம் சரிபார்க்கப்பட வேண்டிய சகிப்புத்தன்மைகள் எவ்வாறு குறிப்பிடப்படுகின்றன என்பதாகும். வடிவியல் பரிமாணப்படுத்தல் மற்றும் சகிப்புத்தன்மை (GD&T) என்பதே இதன் சிறந்த தரநிலையாகும். மேலும் அறிந்துகொள்ள, GD&T குறித்த எங்கள் அறிமுகப் பாடத்திட்டத்தைப் பாருங்கள்.

சிஎம்எம் மென்பொருள்

CMM-கள் பல்வேறு வகையான மென்பொருள்களில் இயங்குகின்றன. அந்தத் தரநிலை DMIS என்று அழைக்கப்படுகிறது, இதன் விரிவாக்கம் பரிமாண அளவீட்டு இடைமுகத் தரநிலை (Dimensional Measurement Interface Standard) ஆகும். இது ஒவ்வொரு CMM உற்பத்தியாளருக்கும் பிரதான மென்பொருள் இடைமுகம் இல்லையென்றாலும், அவர்களில் பெரும்பாலோர் குறைந்தபட்சம் இதை ஆதரிக்கின்றனர்.

DMIS ஆதரிக்காத அளவீட்டுப் பணிகளைச் சேர்ப்பதற்காக, உற்பத்தியாளர்கள் தங்களுக்கெனத் தனித்துவமான வகைகளை உருவாக்கியுள்ளனர்.

DMIS

முன்பு குறிப்பிட்டது போல, DMIS என்பது தரநிலையாகும், ஆனால் CNC-யின் g-code-ஐப் போலவே, இதிலும் பல கிளைமொழிகள் உள்ளன, அவற்றுள் சில:

• PC-DMIS: ஹெக்ஸகனின் பதிப்பு
• OpenDMIS
• டச்DMIS: பெர்செப்ட்ரான்

MCOSMOS

MCOSTMOS என்பது நிக்கானின் CMM மென்பொருள் ஆகும்.

கலிப்சோ

கலிப்சோ என்பது செய்ஸ் நிறுவனத்தின் CMM மென்பொருள் ஆகும்.

CMM மற்றும் CAD/CAM மென்பொருள்

CMM மென்பொருள் மற்றும் நிரலாக்கத்திற்கும் CAD/CAM மென்பொருளுக்கும் என்ன தொடர்பு?

பல்வேறு வகையான CAD கோப்பு வடிவங்கள் உள்ளன, எனவே உங்கள் CMM மென்பொருள் எவற்றுடன் இணக்கமானது என்பதைச் சரிபார்க்கவும். இதன் உச்சகட்ட ஒருங்கிணைப்பு, மாதிரி அடிப்படையிலான வரையறை (Model Based Definition - MBD) என்று அழைக்கப்படுகிறது. MBD மூலம், CMM-க்கான பரிமாணங்களைப் பிரித்தெடுக்க மாதிரியையே பயன்படுத்த முடியும்.

MDB மிகவும் நவீனமானது, அதனால் இது இன்னும் பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் பயன்படுத்தப்படவில்லை.

CMM ஆய்வுக்கருவிகள், பொருத்திகள் மற்றும் துணைக்கருவிகள்

CMM ஆய்வுகள்

பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு வசதியாக, பலவிதமான ஆய்வுக் கருவிகளின் வகைகளும் வடிவங்களும் கிடைக்கின்றன.

CMM சாதனங்கள்

ஒரு CNC இயந்திரத்தைப் போலவே, CMM-இல் பாகங்களை ஏற்றும்போதும் இறக்கும்போதும் ஃபிக்ஸ்ச்சர்கள் அனைத்தும் நேரத்தைச் சேமிக்கின்றன. உற்பத்தித் திறனை அதிகபட்சமாக்க, தானியங்கி பேலட் லோடர்களைக் கொண்ட CMM-களைக் கூட நீங்கள் பெறலாம்.

CMM இயந்திரத்தின் விலை

புதிய ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரங்களின் விலை $20,000 முதல் $30,000 வரையிலான வரம்பில் தொடங்கி, $1 மில்லியனுக்கும் அதிகமாகச் செல்கிறது.

இயந்திரப் பட்டறையில் CMM தொடர்பான வேலைகள்

சிஎம்எம் மேலாளர்

CMM புரோகிராமர்

CMM ஆபரேட்டர்