Удлинители щупов и зондов: небольшие аксессуары существенно влияют на точность КИМ

Источник всех изображений: ZEISS Industrial Quality Solutions.

Надежные результаты измерений координатно-измерительных машин (КИМ) имеют решающее значение для мониторинга производственных процессов и поставки высококачественных деталей. Абсолютная уверенность в качестве детали может быть достигнута только при минимальной неопределенности измерения.

Удлинители щупов и датчиков могут обеспечить такую ​​уверенность для большинства измерений. Однако глубокие скважины и труднодоступные объекты создают проблемы.

Не жертвуйте качеством, используя неправильные щупы и удлинители датчиков. Найдите подходящие инструменты, изготовленные из подходящих материалов, отвечающие вашим требованиям к качеству.

Головки датчиков крепятся на кронштейн, а щупы – непосредственно на головку КИМ. Как объясняет Мэтт Дэнфорд из Modern Machine Shop, некоторые сканирующие головки КИМ шарнирно сочленяются самостоятельно, а некоторые требуют удлинителей. Расширения можно найти на всех стандартных машинах и они бывают разных типов.

«Сегодня предлагается широкий выбор головок датчиков для КИМ: от фиксированных головок, индексирующих головок до головок непрерывного действия», — сообщает Metrology News. «Фиксированная измерительная головка до сих пор используется на КИМ чрезвычайно высокой точности, а также особенно полезна для переноски длинных удлинителей, необходимых для измерения и сканирования глубоких внутренних деталей».

Эти аксессуары расширяют диапазон щупов и обеспечивают оптимальный доступ к сложным или крупным деталям. Удлинители особенно полезны для фиксированных головок датчиков для доступа к труднодоступным элементам глубоко в полостях или под деталями.

Расширения оказывают прямое влияние на неопределенность измерения всей метрологической системы. Следовательно, точность того, чего может достичь КИМ согласно спецификациям, будет только ухудшаться при использовании неподходящих расширений.

Производительность расширения может быть поставлена ​​под сомнение тремя определяющими факторами:

Операторы также должны знать передовые методы использования удлинителей как для щупов, так и для датчиков. Как поясняет Национальная физическая лаборатория: «Производители головок зондов и аксессуаров обычно указывают максимальную рекомендуемую длину удлинителей зондов. Использование удлинителей, длина которых превышает указанную, может серьезно повлиять на точность и повторяемость показаний головки зонда».

Желаемый результат любого решения по обеспечению качества — более стабильные результаты измерений. Выбор правильного материала для удлинителей иглы может обеспечить большую стабильность в изменяющихся условиях.

Единственное качество, которое необходимо учитывать, — это низкий коэффициент теплового расширения. Термический рост зависит от длины, особенно при использовании длинных щупов и удлинителей.

Существует множество вариантов материалов для наращивания, и на каждый вариант изменения температуры по-разному влияют. Эти материалы включают алюминиевый сплав, титан и углеродное волокно.

Алюминий был доминирующим материалом несколько десятилетий назад, когда метрология в основном проводилась в лабораториях контроля качества. Потребовались новые материалы, поскольку обеспечение качества и контроль перешли на производственную линию. В лабораториях контролировалась температура, но алюминий плохо переносит изменения температуры и плохо подходит для метрологии на производственных линиях.

Там, где необходим металл — для суставов, суставов и т. д. — титан предлагает лучшее сочетание легкого веса, прочности, термической и структурной стабильности и плотности. «Но из соображений веса титановые удлинители пришлось уменьшить в диаметре и толщине стенок, чтобы они были сопоставимы с алюминиевыми удлинителями», — говорит Йорг Эссвайн, руководитель отдела управления продуктами аксессуаров компании ZEISS Industrial Quality Solutions. «Это уменьшение приводит к потере жесткости».

Углеродное волокно — наиболее распространенный материал и лучший вариант для длинных щупов и удлинителей. Полимер жесткий, легкий, обладает высокой прочностью на изгиб, а благодаря его термической стабильности его преимущества затмевают преимущества других материалов, таких как алюминий, нержавеющая сталь, сталь, титан и керамика.

Даже несмотря на свои уникальные преимущества, все три материала — алюминий, титан и даже некоторое количество углеродного волокна — могут не обладать правильным сочетанием свойств, чтобы гарантировать наилучшие результаты от наращивания.