Bề mặt gia công
3.2.2.Mỏy đo tọa độ 3 chiều CMM – C544 1 Cấu hỡnh cơ bản của mỏy
3.2.2.1. Cấu hỡnh cơ bản của mỏy
Mỏy đo tọa độ CMM dựng để đo cỏc thụng số hỡnh học theo phương phỏp tọa độ. Thụng số cần đo được tớnh từ cỏc tọa độ điểm đo so với gốc tọa độ của mỏy. Cỏc loại mỏy này cũn được gọi là mỏy quột hỡnh vỡ chỳng cũn được dựng để quột hỡnh dỏng của vật thể. Cú hai loại mỏy đo tọa độ thụng dụng là mỏy đo bằng tay (đầu đo được dẫn động bằng tay) và mỏy đo CNC (đầu đo được điều khiển tự động bằng chương trỡnh số).
Cỏc mỏy đo tọa độ CMM hoạt động theo nguyờn lý dịch chuyển đầu dũ để xỏc định tọa độ cỏc điểm trờn bề mặt của vật thể. Mỏy đo tọa độ thường là cỏc mỏy đo tọa độ theo cả 3 phương chuyển vị X,Y, Z. Bàn đo được làm bằng đỏ granit, đầu đo được gắn trờn giỏ lắp trờn thõn trượt theo phương Z, khi đầu đo được điều chỉnh đến một điển đo nào đú thỡ đầu đọc sẽ cho ta biết tọa độ X, Y, Z tương ứng theo 3
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Mỏy CMM thường được thiết kế với 3 phần chớnh: 1 – Thõn mỏy
2 - Đầu dũ
3 – Giỏ mang đầu đo
Hỡnh 3.1. Cấu tạo mỏy CMM – C544
Khi quột bằng phương phỏp này thỡ đầu dũ của mỏy tiếp xỳc với bề mặt cần đo, mỗi vị trớ đo cú tọa độ (x, y, z) và tập hợp cỏc điểm đú sẽ cho một đỏm mõy điểm hoặc dữ liệu biờn dạng đường, mặt hay của cả chi tiết.
1 3
2
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỡnh 3.2. Cỏc loại đầu đo cho mỏy CMM
Với hệ thống đầu đo cho mỏy CMM, người ta cú thể sử dụng loại đầu đo tiếp xỳc hay đo điểm rời rạc, hệ thống đầu đo laser hoặc camera. Mỏy đo CMM đa cảm biến cú thể được trang bị một lỳc nhiều hơn một cảm biến, camera hoặc đầu dũ.
Đối với loại đầu đo CNC cú chuyển vị rất ờm, nhẹ nhàng nhờ dựng dẫn trượt trờn đệm khớ nộn. Để kết quả đo tin cậy, ỏp suất khớ nộn cần phải được đảm bảo như điều kiện kỹ thuật của mỏy đó đặt ra nhằm bảo đảm đệm khớ đủ ỏp suất và làm việc ổn định. Cỏc mỏy của hóng Mitutoyo thường cú yờu cầu ỏp suất khớ nộn là 0,4 Mpa với lưu lượng 40 lớt/phỳt ở trạng thỏi bỡnh thường. Mỏy phải được vận hành ở nhiệt
độ thấp từ 16 – 260
C.
Loại mỏy được dẫn động bằng tay vận hành đơn giản, nhẹ nhàng nhờ dựng dẫn trượt bi, tuy nhiờn loại này cú độ chớnh xỏc thấp hơn.
Mỏy đo 3 tọa độ cú phạm vi sử dụng lớn, nú cú thể đo kớch thước chi tiết, đo profine, đo gúc, đo độ sõu… , cũng cú khả năng đo cỏc thụng số phối hợp trờn một chi tiết như độ song song, độ vuụng gúc, độ phẳng…Đặc biệt mỏy cú thể cho phộp đo cỏc chi tiết cú biờn dạng phức tạp, cỏc bề mặt khụng gian vớ dụ như bề mặt khuụn mẫu, cỏnh tuabin, vỏ xe ụ tụ vv…
Dễ dàng cho việc tớnh toỏn kết quả đo, kốm theo mỏy là phần mềm thết kế cho từng loại thụng số cần đo. Mỗi hóng chế tạo mỏy CMM đều cú những phần mềm khỏc nhau. Mỗi phần mềm cú thể cú nhiều mụđun riờng biệt ứng dụng cho từng loại thụng số cần đo. Vớ dụ mỏy CMM của hóng Mitutoyo cú cỏc phần mềm (mụđun) như sau:
- Geopak: cú nhiều cấp độ khỏc nhau, dựng cho đo lường vật thể 3D, cú thể xuất sang file dạng *.gws để chuyển đổi dữ liệu đo thành dữ liệu chuỗi điểm phục vụ cho việc thiết kế chi tiết bằng phần mềm Pro/Engineer hoặc cỏc phần mềm khỏc.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Scanpak: Dựng để số húa biờn dạng 3D của vật thể, chuyờn dựng để quột biờn dạng và bề mặt 3D dựng cho thiết kế tỏi tạo ngược.
- Gearpak: Chuyờn dựng cho đo bỏnh răng chuyển dữ liệu từ mỏy CMM sang mỏy kiểm tra bỏnh răng.
- Tracepak: Chương trỡnh quột vật thể 3D cho mỏy CMM vận hành bằng tay. Mỏy CMM cú nhiều chủng loại khỏc nhau về kớch cỡ, thiết kế và cụng nghệ dũ. Mỏy cú thể chỉ cú hệ điều khiển thủ cụng (Manual), hoặc cú hệ điều khiển CNC/PC. Cỏc mỏy CMM thường được sử dụng để đo kớch thước, đo kiểm mẫu, lược đồ gúc, hướng hoặc chiều sõu, số húa hoặc tạo hỡnh. Cỏc tớnh năng chung của mỏy CMM là cú hệ thống bảo vệ chống va đập, thiết kế ngược, phần mềm SPC bự nhiệt độ. Cỏc thụng số cơ bản được quan tõm của mỏy là cỏc hành trỡnh đo theo trục X, Y, Z, độ phõn giải và trọng lượng vật đo.