تاسیسات و تجهیزات الکتریکی

مطالب مفید برای علاقمندان مهندسی برق، حفاظت، کنترل و ابزار دقیق

CMM

در بازرسی ابعادی بعضی از قطعات , به مواضعی برخورد می شود که با ادوات اندازه گیری عمومی مانند کولیس , میکرومتر , ساعت های اندیکاتور، دیال گیجها , فیکسچرها و ... نمی توان آنان را اندازه گیری نمود , یا اندازه گیری بعضی از مواضع ساده نبوده , یا زمان زیادی را باید صرف آن کرد و یا با اندازه گیری چند موضع ساده , درخواست گزارش کاملی در مورد فواصل , زوایا و ... به عمل می آید . در چنین شرایطی است که نیاز به دستگاه اندازه گیری سه بعدی به وجود می آید.

دستگاه CMM  از یک میز دقیق به همراه سه خط کش که بر روی آن یک بازوی متحرک تعبیه شده است تشکیل گردیده و با حرکت این بازو در فضا , می توان مختصات نقاط مورد اندازه گیری را از روی خط کشها قرائت کرده و با استفاده از نرم افزار آن , گزارشهای اندازه گیری شده را مورد بررسی قرار داد . اساس کار دستگاه بر تجزیه و تحلیل نقاطی که توسط پرابهای اندازه گیری روی قطعه لمس شده است می باشد.  
این دستگاهها عمدتا از دو نوع بازوئی یا دروازه ای تشکیل شده اند که دقت انواع دروازه ای , نسبت به انواع بازوئی بهتر می باشد .

دستگاه استفاده شده در این مجموعه یک ماشین اندازه گیری سه بعدی به نام GALAXY از نوع دروازه ای (Cantilever) با ساختار پل (Bridge) متحرک است.

به منظور افزایش مشخصات استحکام دستگاه، این ماشین از دو ساپورت (Mobile brige) متحرک تشکیل شده است. ماشین گالکسی از قسمت های زیر تشکیل شده است:

1-    فونداسیون فلزی جوشی

2-    میز گرانیتی مشکی

3-    میله های عمودی گرانیتی مشکی رنگ

4-    محور حمال (Carriage) محور X جوشی (سمت چپ)

5-    محور حمال (Carriage) محور X جوشی (سمت راست)

6-     محور متقاطع گرانیت مشکی محور Y

7-    محور حمال (Carriage) محور YZ جوشی

8-    راهنما (Ram) محور Z از گرانیت مشکی

 

ادوات جانبی:

  • منبع هوای فشرده

منبع تغذیه هوای فشرده خشک و فیلتر شده، با فشار کاری 6 بار که برای استفاده در ماشین به 4 بار رسانده میشود. مقدار مصرف هوای فشرده در این ماشین 130 لیتر بر دقیقه می باشد. این هوا فشرده باید با کیفیت خوب بوده و هیچگونه آلودگی و روغن در آن وجود نداشته باشد.فیلتر موجود در سر راه هوا، فشار مورد نیاز ماشین را تنظیم و هوا را خالص سازی می کند. عملکرد نادرست فیلتر می تواند منجر به نفوذ رطوبت به Bearing ها و آسیب دیدن آنها گردد.

عموما ماشین GALAXY  کاملا به صورت دمونتاژ شده به دست مشتری می رسد و مونتاژ و نصب آن توسط پرسنل شرکت مربوطه انجام میگیرد. اما تحت شرایط خاصی میتوان ماشین را بصورت مونتاژ شده حمل و به سایت جدید انتقال داد که در آن شرایط نیز روش نصب با ایمنی بالا بایستی اجرا شود.

قراردادن ماشین به روی فونداسیون:

1-    ماشین را می توان با یک فوک لیفت یا جرثقیل دو تنی (20 quintals) و به کمک تسمه بالا برد.

2-    ماشین را به دقت تمام در محل دقیق آن به روی فونداسیون قرار دهید.

3-    مراقب باشید میز کار همیشه افقی حرکت کند.

4-    مراقب باشید هنگام لمس کردن پایه های F-G-I دیسک ها سرنگون نشوند.

5-    پس از قرار گیری پایه ها مطمئن شوید که هر کدام از پایه ها بطور کامل کف را لمس می کنند.

6-     میز کار را با تنظیم پایه های F-G و I تراز کرده بوسیله تراز الکترونیکی چک نمایید.

7-    پایه های H و L را تا زمانیکه به میز برسند بالا بیاورید، و در تمام مراحل چک نمایید که دستگاه تراز باشد.

نصب اتصالات هوای فشرده

هوای فشرده با فشار 6 بار توسط لوله ای به قطر خارجی 17 میلیمتر و قطر داخلی 8 میلی متر به ماشین می رسد. لوله پلیکا را با یک اتصال مادگی که به نری بخش فیلترینگ وصل می شود مطابق شکل 4 نصب نمایید. برای جدا کردن دو قطعه اتصالات مهره رینگ بخش مادگی را به سمت بخش نری کشیده و آنرا به بیرون هدایت کنید. برای نصب کردن نیز باید روش مخالف روش فوق را انجام دهید.

 نصب برق دستگاه

اتصال برق بخش الکترونیکی دستگاه از درون فونداسیون میگذرد که برای آن دو امکان زیر وجود دارد:


  1. با واحد فیلترینگ فونداسیون چهار سوکت اتصال مادگی وجود دارد: محورهای  X-Y-Z و T.E. برای پراب الکترونیکی مطابق شکل زیر:
  2. در فونداسیون ( همیشه نزدیک به واحد فیلتراسیون) یک یا چند جعبه تقسیم  وجود دارد.

 

در هر دو موارد فوق ، چه از طریق سوکت های اتصال ( مورد a) و چه از طریق جعبه تقسیم ( مورد b) بخش الکترونیکی دستگاه به برق متصل باشد، بازرسی های دستگاه مطابق موراد مطروحه در بخش بعدی انجام میگیرد.

در حین نصب، لازم است کابلهای غلاف دار آمده از محور های ماشین به سوکت های مربوطه ( مورد a)  و به جعبه تقسیم ( مورد b) متصل گردند.

در نهایت فقط ماشین را به منبع تغذیه اصلی که عاری از اعوجاجات(disturbances) باشد متصل نمایید.

 

شروع به کار دستگاه

 تنظیم کردن دستگاه نصب شده برای شروع به کار بسیار ساده است.

 1ـ منبع تامین هوا را به واحد فیلتر متصل کنید، اتصالات مربوطه تحویل شده اند. (شکل زیر)

2ـ شیر را باز کنید (بخش 4 شکل زیر)

3 ـ فشار را روی فشار سنج چک کنید (بخش 6 شکل زیر) و اگر لازم است با کنترل کننده آن را زیر 4 تا 5/4 بار تنظیم نمایید.

4 ـ فشار را روی فشار سنج چک کنید (بخش 8   شکل زیر) و اگر لازم است با کنترل کننده آن را زیر 2 تا 5/2 بار تنظیم نمایید.

 5 ـ بوسیله دسته A ، محورهای هر واحد Drive را از حالت قفل خارج کنید. (شکل های زیر) اگر دستگاه موتوردار است یا خودکار است محور بوسیله یک CONSOLLE آزاد می شود.

 6 ـ حرکت محورها باد ملایم و بدون اصطکاک باشد.

7 ـ پروب لمسی الکترونیکی انتخاب شده را در انتهای محور راهنما، مستقر کنید. (شکل زیر).

 8 ـ واحد الکترونیکی را به کمک منبع تغذیه روشن کنید وصحت تعداد محورها را روی صفحه یا اسکرین چک نمایید.

بازرسی:

بازرسی این ماشین (مرکز اندازه گیری سه بعدی) را میتوان به دو مرحله زیر تقسیم بندی کرد:

  • بازرسی دقت هندسی
  • بازرسی دقت اندازه گیری

 v    بازرسی دقت هندسی:

در این بازرسی، دقت استقامت (Straightness) وچهارگوشی (Squareness) سه محور تایید می گردد:

-         استقامت محور X در ∆Z  (شکل 9)

یک خط بازرسی(inspection line)  مبتنی بر سه پایه ، در میانه کورس Y در جهت X قرارداده، انحراف ها را با یک مقایسه کننده روی محور راهنمای Z قرائت کنید. خطا را در یک دیاگرام ثبت کنید (شکل 10)

-         استقامت محور Z در ∆X و  چهار گوشی ZX 

بدون جابجایی خط بازرسی، روی آن یک گونیا بازرسی گرانیت قرار دهید (شکل 11). با کمک یک مقایسه کننده روی محور راهنمای Z مقادیر منتج استقامت محور Z و چهار گوشی ZX را قرائت کنید. خطا را در دیاگرام ثبت کنید.

-         استقامت محور Y در ∆Z   (شکل 12)

خط بازرسی را در جهت محور Y قرار دهید. با مقایسه کننده انحراف ها را بخوانید. خط بازرسی را موازی با محور Y قرار دهید. خطا را در یک دیاگرام ثبت کنید.

-         استقامت محور Z در∆Y و چهار گوشی ZY

 بدون جابجائی خط بازرسی، یک گونیا بازرسی گرانیتی را روی آن قرار دهید (شکل 13)  با کمک مقایسه کننده روی کورس Z  مقادیر استقامت منتج از محور Z و چهارگوشی ZY را قرائت کرده، خطا را در یک دیاگرام ثبت کنید.

-         استقامت محور X در ∆Y ، محور Y در ∆X و چهارگوشی XY

گونیای بازرسی را با یک طرف محور X (شکل 14) هم تراز کنید. با کمک مقایسه کننده میزان استقامت و چهارگوشی محورهای X و Y را قرائت کنید. خطا را روی یک دیگرام ثبت کنید:

v    بازرسی دقت اندازه گیری

بازرسی دقت اندازه گیری به تعیین دقت اندازه گیری دستگاه کمک می کند. طبق قاعده CMMA بصورت زیر انجام می شود:

-         دقت " D   "

این مقدار به میزان نادرستی قرارگیری یک محور نسبت به مرجع در یک سیستم ثابت                        (لیزری – متری) اشاره می کند.

-         دقت " G  "

این مقدار به میزان نادرستی اندازه گیری یک طول در یک جهت موازی نسبت به محورهای دستگاه               اشاره می کند.

-         دقت "  M   "

این مقدار به میزان نادرستی اندازه گیری یک طول در یک جهت کم و بیش متقاطع ، نسبت به حجم اندازه گیری دلالت می کند.

این روش های اجرائی بطور کامل در کتابچه " قواعد CMMA " توضیح داده شده اند.

توجه:

بطور معمول، جهت صرفه جوئی در زمان، تنها بازرسی " G " و  M " انجام می شوند.

-         تصحیح خطای ایجاد شده:

خطای اندازه گیری از نوع " D " عموماً بدلیل تنظیمات نامناسب مقیاس های اپتیکی ایجاد می شود. روش تنظیمات در دستورالعمل های مرتبط موجود اند.

خطای نوع " M " در نتیجه انجام نشدن تنظیمات مقیاس های اپتیکی و تنظیمات اشتباه محورهای هندسی می باشد. بنابراین باید هر دو علت مورد بازرسی قرار گیرند.

بطور کلی، ساختار دستگاه CMM روی یاتاقانهای هوا شناور است به همین جهت نیروها قابل اغماض و ناچیز بوده و با مراقبت مناسب می توان تا دهها سال از آن استفاده کرد ولی به هر جهت برای افزایش طول عمر CMM قطعات مکانیکی ماشین همچون سیستم های هدایتی، سیستم اهرمی، ترازهای شمارنده و قرقره ها و همچنین کنترل کننده CMM و نرم افزار آن نیاز به تعویض خواهد داشت.

تعمیر و نگهداری دوره ای

تعمیرات و نگهداری دستگاه سه بعدی CMM محدود به چک کردن ساده و دوره ای موارد زیر می باشد:

روزی یکبار:

  • پاک کردن مسیر های راهنما guide-ways و مقیاس ها Scales با یک دستمال آغشته به الکل.
  • بازرسی کردن شیشه های واحد فیلترینگ به منظور آگاهی از اینکه آیا میعانات از حد افزون تر شده است یا خیر؟ در صورت نیاز آب جمع شده در آن تخلیه گردد.

هفته ای یکبار:

  • پاک کردن مسیر های راهنما guide-ways و مقیاس ها Scales با یک دستمال آغشته به الکل، همچنین چک کردن برای گودی ها و خراش ها.
  • بازرسی کردن دقت اندازه گیری با بلاک گیج ها gauge blocks و در صورت نیاز تنظیم کردن مقیاس های نوری optical scales.

ماهیانه یک بار:

  • بازرسی کارتریج فیلتر و چک کردن با دو گیج فشار، در صورتیکه افت فشار آن از 1 بار تجاوز نماید مطابق روش زیر بایستی تعویض گردد:

-         شیر فیلتر را مطابق شکل... ببندید.

-         کاسه شیشه ای فیتلر را از آن باز کنید.

-         فیلتر را باز کرده و آنرا تعویض نمایید.

-         کاسه را ببندید.

-         ماشین را استارت زده و مطمئن شوید هیچگونه نشتی هوا از بخش فیتلر ندارید.

هر 1600 ساعت:

  • تعویض کارترج فیلتر مطابق با روش ذکر شده در بند فوق.

هر 2000 ساعت:

  • چک کردن کلی ماشین مطابق با موارد ذکر شده در بند های فوق.

 

نکته : مشاهده رطوبت در مسیر های راهنما guide-ways می تواند دو دلیل اصلی داشته باشد:

1-    کاسه شیشه ای فیلتر از رطوبت اشباع پر شده و به درستی عمل نمی کند. راه حل: بخش تحتانی شیشه را پاک کنید و آب آنرا تخلیه نمایید.

2-    آب وارد شده به بخش فیلتر حاوی اشباعات زیادی است که در اینصورت نیاز است:

  • تعبیه یک فیتلر در بخش بالادستی واحد فیلتراسیون موجود
  • تجهیز کمپرسور با درایر( خشک کن)
  • لوله هوا از جنس لاستیک و با قطر خارجی 17mm و قطر داخلی 8mm

 

 

نکاتی از دفترچه استاندارد CMMA

دستگاه اندازه گیری سه بعدی CCM  دارای یک سیستم مختصات قائم الزاویه جهت اندازه گیری ابعاد اشیاء با اشکال متفاوت می باشد. نتایج اندازه گیری ها دارای دقت معینی خواهد بود که با خصوصیات زیر تعریف می شوند:

جنبه های عمومی:

از آنجا که ویژگی های قطعات کار می تواند متفاوت باشد و اندازه گیری ها می تواند در جهات مختلف و موقعیت های متفاوتی بدست آورده شود، ارزیابی نتایج پیچیده می باشد. در نتیجه مفهوم تعیین دقت عبارت است از:

  1. تعیین دقت مقادیر با عبارات معنی دار برای مصرف کننده نهایی.
  2. تشریح یک روش تست عملی که مصرف کننده نهایی قادر باشد توسط آن دقت مقادیر مشخص را بطور موثر کنترل نماید.
  3. ایجاد فرصت برای مصرف کننده نهایی جهت دقت داده های قابل مقایسه و پذیرش تست.
  4. تشریح شرایط محیطی برای پذیرش تست ها و تائید دقت مقادیر مشخص.

برای تمامی دقت ها، سازنده CMM مقادیر را بر پایه 95 درصد (U95) همه اندازه گیری ها مشخص می کند. ارتباط مستقیمی بین این معیار و سطح اطمینان / توزیع آماری وجود ندارد، چون اندازه های نمونه مورد استفاده جهت اطمینان از ارزیابی آماری صحیح بسیار کوچک هستند.

 

دقت اندازه گیری طول (همه CMM ها)

دقت های اندازه گیری طول با بکارگیری کل سیستم ماشین اندازه گیری، همانگونه که به گیج های مرجع طول اعمال می شود، تعیین می شوند که یک روش معنی دار برای استفاده عملی مورد توجه قرار می گیرند. هرچند، CMMهای با یک محور چهارم (میزدوار) از میز دوار در تست های بخش 1  استفاده نمی کنند.

تلرانس دقت های اندازه گیری حجمی و / یا طول محوری و قابلیت تکرار آنها مشخص شده اند. لازم است که  این تلرانس ها هرجایی که طی اندازه گیری کلی حجم چک می شوند، معتبر باشند.

برای اینکه هدف اصلی این بررسی کنترل زمان و هزینه تست های تایید بدون چشم پوشی از هرگونه خطایی می باشد، مصرف کننده مختار به تعیین هر چهار موقعیت و یا جهت های تست می باشد. در غیبت درخواست هایی مبنی بر محلی مشخص، پیشنهادات زیر باید مورد استفاده قرار گیرد.

همه مقیاس های طول مرجع برای تست های دقت باید کالیبره شوند و در زمانی که در حال تعیین دقت های اندازه گیری طول هستید، طول های کالیبره شده با طول های اندازه گیری شده باید مقایسه شوند. همچنین عدم اطمینان از کالیبراسیون را باید مورد توجه قرار داد. کالیبراسیون باید با استاندارد ملی مرتبط قابل ردیابی باشد.

 

 دقت اندازه گیری حجمی طول (شکل یک)

-         چه چیزی اندازه گیری می شود؟

تلرانس دقت اندازه گیری حجمی طول (M) به اختلاف بین طول های کالیبره شده مقیاس های مرجع طول مورد استفاده که بطور آزاد درفضا میزان شده است و اندازه گیری مربوطه که از ماشین منتج می شود، بستگی دارد.سه مقیاس مرجع طول در 4 موقعیت و یا جهت اندازه گیری می شوند. طول های سه مقیاس باید تقریبا مطابق 3/1 و 2/1 و 4/3 از کل مسافت بزرگترین محور تا حداکثر mm 1000 باشد.

 

-         اندازه گیری ها کجا انجام شود؟


به دلایل عملی پیشنهاد می شود طبق  شکل زیر ، محل قرارگیری مجموعه مقیاس های مرجع طول تقریبا در مرکز اندازه گیری دستگاه باشد و بطور مورب تراز شود.

-                   چطور اندازه گیری ها انجام می شود؟

هر اندازه گیری طولی با تنها یک بار پراب کردن هر سطح اندازه گیری از مقیاس مرجع طول انجام می شود. اندازه گیری طول هریک از مقیاس ها 3 بار باید تکرار شود. تعداد 9 اندازه گیری روی 3 مقیاس موجود  بر روی یک موقعیت و جهت بعنوان یک تست به حساب می آید. روش اندازه گیری و تنظیمات پروب باید طبق مشخصات سازنده CMM انجام شود.

-                   مقدار دقت اندازه گیری حجمی طول چطور تعریف می شود؟

برای هریک از سه مقیاس مرجع طول اندازه گیری شده، دقت اندازه گیری حجمی طول " m " مقدار مطلق از بزرگترین اختلاف بین طول کالیبره شده " L   "  برای هر مقیاس(gauge)  و نتایج واقعی اندازه گیری شده که از ماشین بدست آید، می باشد. مجموع سه مقدار " m "  از تست حجمی بدست می آید. مقادیر مجاز " m " وابسته به طول هستند نباید از  تلرانس " M " طبق فرمول زیر تجاوز نمایند:

M = K + H. L

 

"K" و " H " اعداد ثابتی هستند که بوسیله سازنده CMM مشخص می شوند. " L" طول اندازه گیری است که با دقت تعیین شده است، این پارامتر طول مقیاس مرجع است، در صورتیکه " M" تلرانس دقت اندازه گیری حجمی طول می باشد.

اگرچه دقت اندازه گیری حجمی طول معیار اولیه برای یک CMM سه بعدی است، برخی مصرف کننده ها ممکن است ترجیح دهند، دقت اندازه گیری محوری طول را چک نمایند. در نتیجه مصرف کننده بر حسب نیاز، مجاز به انجام یک یا چند تست اندازه گیری محوری طول برای تست های دقت اندازه گیری می باشد. تعداد کلی تست ها مرکب از تست های حجمی و محوری نباید از 4 عدد بیشتر شود.

دقت اندازه گیری محوری طول (شکل زیر):


همانطور که در پاراگراف فوق اشاره شد، دقت اندازه گیری حجمی طول معیار اولیه CMM سه بعدی می باشد. در صورتیکه بعضی مصرف کنندگان ممکن است ترجیح بدهند که دقت اندازه گیری محوری طول را چک نمایند. در نتیجه مصرف کننده بر حسب نیاز مختار به انتخاب یک تست دقت اندازه گیری محوری طول و یا بیشتر برای یک تست دقت اندازه گیری حجمی طول و یا بیشتر که در بالا ذکر شد می باشد. مجموع تست ها مرکب از محوری یا حجمی نباید از چهار عدد بیشتر شود.

-         چه چیزی اندازه گیری می شود؟

تلرانس دقت اندازه گیری محوری طول " G " به اختلاف بین طول کالیبراسیون معیار مرجع(gauge)  مورد استفاده ، تراز شده با محورهای ماشین و نتایج اندازه گیری شده ماخوذه از دستگاه، بستگی دارد.

یک مجموعه سه تایی مقیاس مرجع طول در یک یا سه محور X ، Y  و Z اندازه گیری می شود. طول های معیارها باید تقریبا مطابق 3/1 و 2/1 و 4/3 از کل مسافت محور مربوطه تا حداکثر mm 1000 می باشد.

 

-         اندازه گیری ها کجا انجام می شود؟

به دلایل عملی پیشنهاد می شود که محل قرارگیری مقیاس های مرجع طول که مورد اندازه گیری قرار می گیرد تقریبا در مرکز دو محور همانطور که در شکل فوق نشان داده شده است، باشد.

-         اندازه گیری ها چطور انجام می شود؟

مقیاس های مرجع طول بطور مناسب بوسیله تراز کامپیوتری یا مکانیکی مطابق محور ماشین تراز                   می شوند، هر اندازه گیری طول بوسیله پروب کردن هر سطح اندازه گیری از مقیاس مرجع طول تنها یک بار انجام می شود. اندازه گیری طول هر مقیاس باید سه بار تکرار شود. تعداد 9 عدد اندازه گیری روی مجموعه سه تایی مقیاس ها در یک موقعیت و جهت یک تست به حساب می آید.

 

-         چطور مقدار دقت اندازه گیری محوری طول تعریف می شود؟

برای هریک از سه مقیاس مرجع طول اندازه گیری شده، دقت اندازه گیری محوری طول "g" مقدار مطلقی از بزرگترین اختلاف بین طول کالیبره شده مقیاس " L" و نتایج واقعی اندازه گیری شده ماخوذ از ماشین است. سه مقدار " g " از هر تست بدست می آید. مقادیر مجاز " g  " وابسته به طول هستند و نباید از تلرانس " G  " که بوسیله فرمول زیر ارائه می شود تجاوز نمایند:

 

         GX = QX + SX . LX                   در راستای X

              GY = QY + SY . LY                   در راستای Y

                            GZ = QZ + SZ . LZ                    در راستای Z

 

" Q  " و " S " اعداد ثابتی هستند که بوسیله سازنده CMM مشخص می شوند . " L " طول اندازه گیری است که توسط دقت تعیین می شود. این پارامتر طول مقیاس مرجع می باشد در صورتیکه " G " تلرانس دقت اندازه گیری محوری طول مشخص شده، می باشد.

 

قابلیت تکرار اندازه گیری طول

-         چه چیزی اندازه گیری می شود؟

همانطوری که در دو بخش فوق بیان شد، تلرانس قابلیت تکرار اندازه گیری طول " R" به نتایج 4 تست دقت اندازه گیری طول حجمی یا محوری بستگی دارد. جهت کاهش تاثیرات محیطی بر تکرار پذیری باید همیشه سه اندازه گیری مقیاس مرجع طول در هر تست در کوتاه ترین زمان عملیاتی ممکن، انجام شود.

 

-           مقدار قابلیت تکرار پذیری طول چگونه تعریف می شود؟

مقدار قابلیت تکرارپذیری اندازه گیری طول " r " اختلاف بین بلندترین و کوتاهترین طول های اندازه گیری شده ای است که از یک مقیاس مرجع طول بکار رفته در یک تست، بدست می آید.

مطابق معیار  U95 یکی از 36 اندازه گیری طول میتواند از تعیین مقدار قابلیت تکرارپذیری اندازه گیری طول " r " مستثنی شود.

 

 تست دقت اندازه گیری 4 محوری و 3D – ALPHA

تست در این مرحله تنها با استفاده ماشین های CMM چهار محوره با سه محور خطی و یک میز دوار قابل انجام است. استفاده از میز دوار در این تست تفاوت آن با تست های بخش یک می باشد.

برخی دستگاه هایCMM موقعیت های متفاوت و یا جهت های دیگری از میز دوار را در اختیار قرار می دهند. برای چنین CMM هایی، وقتی در هر موقعیت و یا جهت مجاز از میز دوار در محدوده حجم اندازه گیری کلی چک می شوند، دقت های مشخص باید صحیح باشند. هم چنین دقت ها ممکن است برای یک موقعیت در جهتی که ارجح است، معین شده باشد.

دقت اندازه گیری 4 محوری با استفاده از CMM جهت اندازه گیری فاصله مرکز به مرکز مابین دو کره (گوی) موجود روی میز دوار، تعیین می شود.

دقت اندازه گیری 3D – ALPHA با استفاده از نتایج اندازه گیری مشابه و در نظر گرفتن گستره تغییر مکان ظاهری مرکز هریک از دو کره تعیین می شود.

در نتیجه این تک تست، دو سنجش مکمل اما مختلف را ادغام می کند. از آنجا که تعریف اولیه محور میز اهمیت کلیدی دارد، قبل از استفاده از این تست های 4 محوری باید روش های اجرایی تراز سازی میز دوار که برای اندازه گیری های معمولی روی CMM تعیین می شوند، مورد استفاده قرار بگیرند.

 

دقت اندازه گیری 4 محوری:

-         چه چیزی اندازه گیری می شود؟

تلرانس دقت اندازه گیری 4 محوری " T" به اختلاف کلی فاصله مرکز به مرکز مابین دو کره مشخص نصب شده به روی میز دوار که براثر دوران میز دوار  رخ می دهد، بستگی دارد. هر دو خطای میز دوار و CMM به حساب آورده می شوند. قطر کره تقریبا باید mm 30  باشد و خطای شکل آنها با توجه به دقت اندازه گیری مورد مطالبه باید اندک باشد. وقتی بیشتر از یک موقعیت و یا جهت از میز دوار مجاز باشد، ممکن است سازنده CMM یک تلرانس ثانویه " T2 " نیز ارائه دهد. " T " به هر موقعیت و یا جهت مجاز میز دوار اشاره می کند در صورتیکه T2 به موقعیت یا جهت ( محل یا راستای) مطلوب دلالت دارد. اگر تنها یک تلرانس ارائه شود باید برای تمامی موقعیت ها و یا جهت های میز دوار معتبر باشد.

 

-         اندازه گیری کجا انجام شود؟

اگر موقعیت و یا جهت میز دوار روی CMM متغییر باشد و هدف مشخص کردن " T " و " 2T  " باشد (یا هردو U , U2) ، آنگاه مجموعه اندازه گیری های زیر باید 2 بار انجام شوند. اولین مجموعه اندازه گیری ها باید با میز در موقعیت یا جهات مجاز آن انجام شود. دومین مجموعه اندازه گیری ها باید در موقعیت و یا در جهت مورد نظر انجام شود. یکی از دو کره دقیق نزدیک به سطح میز با شعاع تقریبی " RS " از مرکز میز نصب شده است، کره دوم در نقطه مقابل کره اول نصب شده، اما کره دوم در ارتفاع تقریبی " HS " بالای کره اول قرار داده شده است (شکل صفحه بعد)

 

مقادیر RS , HS باید طبق مقادیر زیر باشد مگر اینکه بطور خاص بیان شود:

شعاع خارجی میز

RS

HS

mm                          250 >

100 mm

100 mm

mm            500 ≥ و mm 250 ≤

200 mm

200 mm

mm                      500<

400 mm

400 mm

 
اندازه گیری توسط کره ها در موقعیت های از پیش تعیین شده بالا بدست می آیند تا مقایسه بین CMM ها تسهیل شود که هدف اصلی این مشخصات می باشد.

 

-         اندازه گیری ها چطور انجام می شود؟

برخی CMM های مشخی از میز دوار به منظور افزایش حجم اندازه گیری استفاده می نمایند، به طوریکه تنها بخشی از میز دوار در هریک زاویه از میز پوشش داده می شود. در چنین CMM هایی زاویه آغاز میز دوار باید طوری باشد که هر دو کره بتوانند اندازه گیری شوند.

 

در موقعیت شروع، زاویه میز دوار صفر است، کره های A و  B پراب می شوند. کره B بعنوان داده قطعه کار تنظیم می شود، صفحه XY   قطعه کار بطور عادی نسبت به محور میز تنظیم می شود و صفحه XZ قطعه کار از میان هر دو مراکز کره ها تنظیم می شود. موقعیت XYZ مرکز کره A (XAO, O,ZAO) در سیستم متعامد هم پایه قطعه کار اندازه گیری می شود و فاصله مرکز به مرکز، do ، دو کره محاسبه می شود. موقعیت و فاصله در جدول  ثبت می شود. فرض بر این است که در انتقال های صفحه بالا، محور میز دوار و سیستم محوری قطعه کار، 13 بار می چرخد. در هر زاویه، موقعیت XYZ  مشخص از مرکز کره A و فاصله مرکز به مرکز بین کره A که اندازه گیری شده و کره اصلی B  (1   d تا 13  d ) محاسبه و ثبت می شود.

سپس میز دوار به زاویه صفر برگردانده می شود و کره های  A و B با حفظ درجه اولیه روی کره  B دوباره اندازه گیری می شود.

موقعیت های ظاهری XYZ از کره های A و B محاسبه و ثبت می شوند. همچنین فاصله بین مرکز کره B  و مرکز کره  A، d14 ، محاسبه و ثبت می شود. موقعیت مرکز کره A (xa14, ya14, za14) ممکن است جهت تسهیل محاسبات از d15  تا زیر d27 بدست آورده شود.

سپس میز دوار و سیستم محوری قطعه کار ، 13 بار چرخانده می شود. در هر زاویه موقعیت XYZ مشخص از مرکز کره B و فاصله مرکز به مرکز بین کره B که اندازه گیری شده و آخرین موقعیت اندازه گیری شده کره A و (xa14,ya14,za14) محاسبه و ثبت می شوند.

سپس میز دوار به زاویه صفر بازگردانده می شود و کره های A و B با حفظ درجه ابتدایی روی کره B  ، دوباره اندازه گیری می شود. موقعیت های XYZ مشخص از مراکز کره های A و B محاسبه و ثبت می شوند. فاصله بین مرکز کره B و مرکز کره A ، d28 ، نیز محاسبه و ثبت می گردد.

تعداد کلی مشابهی از اندازه گیری های انجام می شود، کاربر ممکن است زاویه های متفاوتی از میز را از آنچه در اینجا گفته شد، انتخاب کند.

شکل c4 دفترچه CMMA به صورت تصویری روش جمع آوری اطلاعات (اندازه گیری کره ها) روی CMM ها با هیچ گونه محدودیتی همانند دستگاه های افقی  دوکی شکل را نشان می دهد. روش تراز سازی جهت تعیین صفحه XZ  برای هر دو نوع CMM مشابه می باشد.

-         دقت اندازه گیری چهار محوری چگونه تعریف می شود؟

مطابق معیار U95 ، یکی از 29 مقدار “DISTANCE “را می توان از محاسبات دقت مستثنی نمود. بعد از حذف یک مقدار، اختلاف بین dmax  و dmin را محاسبه کنید. این اختلاف، t ، دقت اندازه گیری چهار محوری است و نباید از تلرانس، T  ، که توسط سازنده CMM  ارائه می شود، بیشتر شود.

اگر یک مجموعه ثانویه از اندازه گیری ها در موقعیت و جهت مورد نظر توسط میز دوار انجام شود، یک مجموعه ثانویه داده ها هم مثل جدول 2 محاسبه و در جدول ثبت خواهندشد. بعد از حذف یک مقدار "DISTANCE" اختلاف بین و  و "dmax"  و "dmin" را محاسبه کنید. این اختلاف،t2 ، دقت اندازه گیری چهار محوری برای موقعیت و جهت مورد نظر از میز دوار می باشد و نباید از تلرانس ،t2، که توسط سازنده CMM ارائه می شود،  بیشتر باشد.

گرچه فاصله بین دو مرکز کره بدرستـی شناسایی نمی شود، با اینحال این روش، دو خطای تکرار پذیری و سیستماتیکی "دستگاه با میز دوار"را تست می کند.

 

دقت اندازه گیری 3D-ALPHA

3D-ALPHA به CMM ای اشاره می کند که دارای 3 محـور خطی اندازه گیری 3D به علاوه یک محور اندازه گیری زاویه ای ALPHA  می باشد.

 

-         چه چیزی اندازه گیری می شود؟

همانطور که در بخش 2-1 بیان شد دقت اندازه گیری 3D-ALPHA ، “UR” ، “UT” و “UA”  به اولین مجموعه اندازه گیری ها در تست، برای دقت اندازه گیری چهار محـوری مربوط می شود، وقتی بیشتر از یک موقعیت و یا جهت از میز دوار مجاز باشد. سازنده CMM یک مجموعه ثانویه از تلرانس ها یعنی “UR2” ، “UT2” و “UA2”   را ارائه می دهد. “UR” ، “UT” و “UA”   به هر موقعیت و یا جهت مجاز میز دوار مربوط می شود، در حالیکه “UR2” ، “UT2” و “UA2”  به موقعیت و یا جهت مورد نظر میز دوار مربوط می باشد. اگر تنها یک مجموعه از تلرانس ها ارائه شود آنگاه لازم است این تلرانس ها  برای همه موقعیت ها و یا جهات مجاز میز دوار معتبر باشد.

 

-         چطور دقت اندازه گیری 3D-ALPHA  تعریف می شود؟

از اولین مجموعه اندازه گیری ها که برای بخش 2-1 گرفته شده، داده هایی موجود است که تغییرات ظاهری"u  " موقعیت هر نقطه مرکزی کره را بیان می نماید. این داده ها به وسیله محاسبه تغییرات حداکثر به حداکثر مختصات های مرکزی X ، Y و Z جهت هر یک از دو کره آنالیز می شوند. مطابق معیار U95  ، تنها یکی از 29 مقدار موقعیت X در جدول 2 را می توان از محاسبات xae یا xbe مستثنی کرد.

بعد از حذف یک مقدار X از جدول ، دو اختلاف xae و xbe را محاسبه کنید. بزرگترین مقدار از xae و xbe  معادل دقت شعاعی 3D-ALPHA ، “ur” می باشد.

به طور مشابه بعد از حذف یک مقدار Y از جدول 2 دقت مماسی 3D-ALPHA ، “ut”  معادل بزرگترین مقدارyae  و ybe  می باشد.

به طور مشابه بعد از حذف یک مقدار  Z از جدول 2 دقت محـوری 3D-ALPHA ،”ua”  معادل بزرگترین مقدار از zae و zbe  می باشد.

مقادیر “ur” ، “ut” و “ua”  نباید از تلرانس های مشخص “UR” ، “UT” و “UA” که توسط سازنده CMM ارائه شده، تجاوز نمایند.

اگر یک مجموعه ثانویه از اندازه گیری ها بوسیله یک میز دوار در موقعیت و جهت مورد نظر بدست آمد، آنگاه مجموعه ثانویه از داده ها نیز محاسبه شده ، در جدول قرار داده می شود. بعد از حذف یک مقدار X  ، " ur2 " بزرگتر از " Xae " و " Xbe " می باشد. این دقت شعاعی 3D – ALPHA  موقعیت و جهت مورد نظر میز دوار است و نباید از میزان تلرانس “UR2”، که توسط سازنده CMM ارائه می شود، بیشتر باشد.

بطور مشابه “ut2” و “ua2” محاسبه شده و با تلرانس های  “UT2” و “UA2” مقایسه می شوند تا دقت های محوری و مماسی 3D – ALPHA برای هر موقعیت و جهت مورد نظر از میز دوار بررسی شود.

 آزمایشات تکمیلی

دقت اندازه گیری موقعیت ایستا، استقامت ، چهارگوشی و متقاطع لیزری در این بخش از CMMA توضیح داده شده اند :

1-    Straightness

2-    Squareness

3-    Static position

4-    Laser diagonal

 

  
نویسنده : صادق شهامتی ; ساعت ۱٢:۱٩ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ۳٠ مهر ۱۳٩۳
تگ ها : cmm ، poli ، دستگاه ، galaxy

Hardness testing Machine

سختی به معنی مقاومت در برابر فرورفتگی است. متداولترین آزمون سختی آزمایش راکول Rockwell است. دلیل این امر سرعت، عدم امکان بروز خطا از طرف شخص، قابلیت تشخیص تغییرات کوچک سختی در فولاد سخت شده و کوچک بودن اندازه فرورفتگی است به طوری که قطعات عملیات حرارتی شده نهایی می توانند بودن صدمه دیدن آزمایش شوند. در این آزمایش از عمق فرورفتگی تحت بار ثابت به عنوان مقیاسی برای سختی استفاده می شود. ابتدا بک بار فرعی به اندازه 10 kg وارد می شود. این بار نیاز به آماده کردن سطح را به حداقل رسانده و تمایل به ایجاد فرورفتگی به طور خودکار بر حسب اعداد سختی قراردادی بر یک سنجه صفحه ای  مدرج ثبت می شود.  این تجهیز به منظور آزمایشات سختی سنجی مطابق استاندارد DIN 50 103 صفحه 1، ساخته شده است و کلیه احتیاجات DIN 51 224  را بر آورده می نماید. این تجهیز علاوه بر آزمایشات دستی برای آزمایشات اتوماتیک اجزاء نیز با سرعت 1000 آزمایش در دقیقه مناسب است.  یک موتور الکتریکی محور تست را بالابرده و اجزاء را مقابل کله گی تست قرار می دهد. کله گی تست  Indenter ( فرو رونده) را دربر گرفته و آنرا از آسیب محافظت می کند.

اندازه گیری سختی بوسیله الکترونیک نوری کار می کند و دقت بالایی را برای تعیین عمق سوراخ ها تضمین می کند. اندازه گیری سختی با رقم هایی در واحد 0.1 HR نشان داده می شود و تا قدم بعدی نگه داشته می شود.

نگهداری و تعمیرات موتور محرک:

  • توپی های میز آزمایش یا فیکسچرهای استقرار بصورت هفتگی با چند قطره روغن Shell C 220 یا معادل آن روانکاری گردند. ( روغن ماشین معمولی برای اینکار مناسب نیست).
  • غلاف اسپیندل زیر استارویل ماهیانه یکبار با چند قطره روغن فوق الذکر روانکاری گردد.
  • شیار های اسپیندل ( محور) در حد نیاز روغنکاری گردند.
  • بخش های داخلی Load application arrangement نیازی به روانکاری ندارند.
  • روغن پر شده درون درایو گرم بعد از دو یا سه سال تعویض گردد. فضای داخلی گیربکس بعد از شل کردن پیچ های اتصال به موتور در دسترس خواهد بود. آنرا با اسپری آب داغ  تمیز کرده ( ویا با پارافین و نه Tri شستشو دهید) و تمامی روغن آنرا تخلیه نمایید. سپس به مقدار حدود 150 گرم روغن گیربکس مخصوص H شرکت SHELL یا معادل آنرا پر نمایید.
  • ترمز تک دیسکی فنر دار روی موتور بایستی حداقل هر سه ماه یکبار بصورت ذیل چک شود، و اگر دیسک ترمز به قدری فرسوده شده است که ترمز آزاد نمی کند باید دیسک ترمز تعویض شود:

-         موتور و ترمز را از منبع تغذیه اصلی جدا کنید و کابل آنرا بکشید.

-         پیچ های اتصال مابین ترمز و فن کاور را شل کرده، ترمز را از نشیمنگاه اش در کارو فن با حرکت آرام دست باز کنید.

-         درایور روی شفت موتور باقی می ماند.

-         هرگونه غبار و قطعات ریز را با جریان هوا تمیز کنید.

-         شرایط دیسک ترمز را چک کنید، اگر نشانه ای از سایش و فرسودگی دیده میشود دیسک را تعویض نمایید.

-         پیچهای ششگوش داخلی سوکت را باز کرده و ترمز را باز نمایید.

-         دیسک ترمز، روتور و فلنچ را چک کرده و در صورت نیاز تعویض نمایید، ترمز را تمیز نمایید.

-         اسمبل (مونتاژ) کردن قطعات به ترتیب معکوس خواهد بود.

هر زمان که نیاز به تعویض تسمه دندانه دار مابین گیربکس موتور و شفت محرک ماشین سختی سنج باشد، شفت محرک driving shaft بایستی پیاده گردد بدین منظور نیاز به تجهیزات خاص آن خواهد بود.

نگهداری ادوات اندازه گیری

ادوات اندازه گیری (Measuring arrangement) به هیچگونه عملیات نگهداری نیازی ندارد. اگر تجهیز برداشتن (Pick up) نیاز به تعویض داشته باشد، کاور و صفحه جلویی باید از ماشین جدا شده و برداشته شود. بعد از شل کردن کابل، پیک آپ به سادگی قابل تعویض خواهد بود. دسته اندازه گیری در موقعیت پایین آن خواهد بود.

 

آزمایش کالیبراسیون

برای چک کردن کالیبره بودن دستگاه سختی سنج از صفحات استاندارد فرستاده شده به همراه دستگاه که توسط انستیتو Nordrhen-Westfalen مورد آزمایش قرار گرفته اند استفاده شود. برای آزمایشات راکول اسکیل C بالای 50 HRC اختلاف ±1.5 HRC و زیر 50 HRC اختلاف ±2.0 HRC  قابل قبول است. اگر اختلاف بیشتر از این مقادیر باشد، فرورونده (Indenter) را چک کنید و در صورت نیاز تعویض نمایید.

آشنایی با قسمتهای اصلی دستگاه:

1-    ستون ماشین

2-    محور آزمایش با استارویل و غلاف محور

3-    میز آزمایش قابل تعویض

4-    موتور محرک با ترمز

5-    کله گی تست با غلاف مربوطه

6-     Indenter فرورونده

7-    سوراخ آچار آلن به روی کاور اصلی

8-    پنجره نظاره با خطوط مقیاس

9-    کلید سلکتوری بار

10-  تابلو کنترل

11- کلید اصلی قطع و وصل بهمراه لامپ نشاندهنده

12- سلکتور سوئیچ – روش بهره برداری

13- دکمه تنظیم تحت تست بار

14- دکمه تنظیم زمان تغذیه

15- کلید فشاری استارت

16- کلید فشاری استوپ برای مد اتوماتیک

17-  کلید کنترل

18-  حامل اندازه گیری سختی الکترونیکی

19-  اندازه گیری سختی الکترونیکی

20- کلید صفر

21-  خواندن سختی در واحد راکول Rockwell

22-  لامپ نشان دهنده قرمز "بسیار سخت"

23-  لامپ نشان دهنده سبز "صحیح"

24-  لامپ نشان دهنده قرمز "بسیار نرم"

25- کلید Dekade برای حد تلرانس "بسیار سخت"

26- کلید Dekade برای حد تلرانس "بسیار نرم"

27- کلید Dekade برای تنظیم 100 یا 130

28-  کلید تنظیم برای 100 یا 130

29- کلید منبع تغذیه

30- کلید تبدیل (چنج اور) برای خواندن: تنظیم آزمایش سختی

31- سوکت BCD-Exit

32- سوکت ورودی

33- سوکت کنترل اندازه گیری

34- کلید تبدیل منبع تغذیه اصلی

35- فیوز اصلی

  
نویسنده : صادق شهامتی ; ساعت ۱٢:۱۱ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ۳٠ مهر ۱۳٩۳

PMI-MASTER PLUS