Máy CMM:
Metrology
45
giúp cho toàn bộ hệ thống rất bền vững. Vì thế, trong phạm vi hoạt động, biến dạng trục có thể được kiểm soát đến mức thấp nhất. Nói cách khác, độ chính xác của máy CMM kiểu giàn vẫn có thể được đảm bảo tốt cho dù thể tích đo đạc lớn và độ chính xác này cũng cao hơn so với kiểu tay đòn nằm ngang.
Mặt khác, hệ thống dò của máy CMM cấu trúc khép kín luôn được lắp đặt ở cuối trục z. điều đó có nghĩa là hệ thống dò chỉ có thể tiếp cận chi tiết từ phía trên. Loại máy này thích hợp cho những chi tiết lớn với yêu cầu về độ chính xác cao, như trục hay khối trụ. Tuy nhiên, nó không phù hợp đối với những chi tiết như khung xe vì đầu dò cũng cần phải đi vào phía bên trong. Hiển nhiên, đây là một khuyết điểm của máy CMM kiểu giàn.
Máy CMM kiểu tay đòn nằm ngang được dùng trong ứng dụng này. Trái với máy kiểu giàn, máy kiểu tay đòn nằm ngang sử dụng cấu trúc mở. Hệ thống dò được lắp đặt ở cuối tay đòn. Theo đó, từ bên hông, tay đòn duỗi thẳng ra để tiếp cận vào phía trong và thực hiện đo đạc. Nếu cần thiết, nhiều tay đòn ngang có thể kết hợp lại để tạo thành một hệ thống đa tay đòn, làm tăng thể tích đo đạc và hiệu quả đáng kể. Nhưng do tính bền vững của tay đòn ngang không thể được đảm bảo và điều hòa tốt, độ chính xác của máy CMM kiểu tay đòn ngang không cao bằng của máy CMM kiểu giàn.
Hai loại máy CMM này cung cấp phương án thay thế để đo đạc chi tiết lớn. Mặt khác, máy CMM truyền thống cũng phải đối mặt với những vấn đề khó khăn trong đo đạc chi tiết rất nhỏ và lưỡi sắc như phôi gia công dạng cánh nhỏ.
Đo Đạc cánh
Như chúng ta đã biết, đầu dò sử dụng những cái kim nhỏ với một bi hồng ngọc ở đầu mũi để ghi lại tọa độ điểm trong không gian. Bi hồng ngọc luôn có một kích cỡ nhất định, vốn không thể bỏ qua khi tính toán tọa độ. Thật ra mỗi lần máy CMM ghi lại là tọa độ không gian của tâm bi hồng ngọc, không phải là điểm tiếp xúc trên bi. Vì thế bán kính của bi phải được bù trừ để đạt được tọa độ thực tế.
Nhưng trong một số trường hợp, hướng bù trừ bán kính có thể sai. Ví dụ, nếu kim tiếp xúc với bề mặt vật không theo phương pháp tuyến của bề mặt thì sẽ phát sinh ra một sai lệch nhỏ. Nhưng trong những trường hợp khác, hướng bù trừ bán kính sai có thể dẫn đến những lỗi vô cùng nghiêm trọng.
Loại lỗi này thường xảy ra khi đo những biên dạng rất nhỏ. Những hình dưới đây cho thấy kết quả đo đạc của một mặt cắt biên dạng cánh tuabin. Chúng ta có thể thấy trong hình a) chất lượng biên dạng ở bên lõm và bên lồi, nơi độ cong không thay đổi nhiều, khá vừa ý. Nhưng tại đoạn LE/TE, hình dạng thật sự đã bị biến dạng, như trong hình phóng đại b) và c).
Hiện tượng này là do kích thước hình học nhỏ trên LE/TE của cánh. So với kích cỡ rất nhỏ của LE/TE, độ lệch giữa biên dạng cắt danh định và biên dạng cắt thực quá lớn, thế nên tọa độ được ghi nằm xa với biên dạng cắt danh định. Vì vậy, kim không thể đo những điểm dự kiến. Như thế, lỗi bù trừ bán kính xảy ra. Thêm vào đó, bề mặt vật luôn có độ nhám nhất định. So với bán kính của bi hồng ngọc, độ nhám này rất nhỏ. Khả năng đầu dò không thể nhận ra những mặt lõm trên bề mặt vật có thể tồn tại.
đối với loại chi tiết và dạng hình học rất nhỏ này, đầu dò cảm ứng có một số hạn chế vật lí do bi hồng ngọc. Vì thế, trong những năm gần đây, đầu dò quang học được sử dụng ngày càng nhiều nhằm tránh lỗi bù trừ của đầu dò.
đo đạc không tiếp xúc như đo đạc bằng ánh sáng trắng mang những ưu điểm thiết yếu trong một số phương diện. đầu tiên, nó loại bỏ bi hồng ngọc trên đầu mũi và sử dụng điểm sáng như một cái kim ghi. Theo đó, nó hoàn toàn có thể tránh được vấn đề liên quan đến bù trừ bán kính. Hơn nữa, kích cỡ của điểm sáng có thể rất nhỏ. Nói cách khác, độ phân giải của những đầu dò quang học thế này rất cao. Vì thế, nó đảm bảo độ chính xác của kết quả đo đến mức cao nhất,. đây là điều đặc biệt quan trọng đối với những chi tiết nhỏ.
Wenzel đã phát triển Core-DS, một giải pháp đo đạc quang học không tiếp xúc thích hợp cho đo đạc cánh tuabin.
Thiết bị bao gồm một bộ cảm biến ánh sáng trắng và nó tích hợp với một bàn quay dùng để xác định vị trí và căn
chỉnh cổ tay quang học liên tục, cho phép tăng tốc độ kiểm tra cánh turbine.
Thêm vào đấy, phiên bản desktop mạnh và gọn đi kèm với thiết kế mang tính năng động cao.