Wat is een CMM-stylus?

Een stylus is de punt die aan de taster van een coördinatenmeetmachine (CMM) bevestigd wordt, het kan gaan om een traditionele CMM of een draagbare meetarm die fysiek contact maakt met de component die gemeten wordt. Een meting wordt gedaan door het signaal dat gegenereerd wordt door activeren van de taster door verplaatsing of gebruikersinvoer. Het type en het formaat van de stylus worden over het algemeen bepaald door het type onderdeel en de kenmerken die geïnspecteerd worden. Maximale stijfheid van de stylus en geometrisch nauwkeurigheid van de punt van de stylus zijn essentieel voor goede metingen. Hexagon Metrology biedt styli die geproduceerd zijn volgens de meest veeleisende normen voor geautomatiseerde CNC-apparatuur. Zorgvuldig ontwerp en strikte procescontroles resulteren in stylistyli met maximale stijfheid, sterke zuiverheid van de verbinding van de tasterkogel op de steel, en maximale bolvormigheid van de punten.

De prestaties van uw CMM-meetapparatuur en inspectieresultaten kunnen gemakkelijk in het gedrang komen als u een stylus gebruikt met een kogel die niet perfect rond is of die niet goed geplaatst is, met slecht passend schroefdraad of met een slecht ontwerp waardoor de stylus tijdens het meten te veel buigt. De meeste van deze factoren zijn moeilijk of onmogelijk waar te nemen met het blote oog. Voor de best mogelijke meetresultaten biedt Hexagon Metrology alleen styli van de hoogste kwaliteit van goede merken en fabrikanten met de hoogste standaarden op het gebied van ontwerp en kwaliteitscontrole.

Het is ook essentieel om de gebruikte stylistyli op uw coördinatenmeetmachine regelmatig te vervangen. Hoewel deze producten erg stevig zijn, hebben ze toch een beperkte levensduur, en moeten ze na langdurig gebruik vervangen worden, of nadat ze gevallen, gebotst of verkeerd gebruikt zijn. Bij twijfel altijd vervangen.

Op deze site gebruikte terminologie:

Styli worden gespecificeerd met A-D-L-B
A=Schroefdraadmaat (M2 tot en met M6)
D=Diameter van kogel
L=Totale lengte: dit is de lengte van de bevestiging (exclusief schroefdraad) tot het hart van de kogel.
B=Effectieve werklengte: gemeten van het hart van de kogel tot het punt waarop de steel een kenmerk zou raken bij loodrecht meten op het onderdeel.

Tips bij de selectie van styli

Volg voor de hoogste nauwkeurigheid bij uw metingen met een geautomatiseerde coördinatenmeetmachine de volgende richtlijnen:

Kies de kortst mogelijke styli

Hoe meer een stylus verbuigt, hoe groter de fout, wat dus een lagere nauwkeurigheid betekent. Het is het beste om een zo kort mogelijke styluslengte voor uw toepassing te kiezen.

Beperk verbindingen waar mogelijk

Telkens wanneer u een stylus "opbouwt" met verbindings- en verlengstukken, introduceert u potentiële punten waarop de stylus kan doorbuigen. Gebruik als dat praktisch mogelijk is het minimale aantal stukken.

Gebruik de grootst mogelijke kogel

Met een grote kogel zorgt u voor zo veel mogelijk ruimte tussen de steel en het onderdeel, wat de kans verkleint op valse activeringen doordat de steel het onderdeel raakt in plaats van de kogel. Bovendien beperkt een grotere kogel de impact op de metingen door de afwerking van het oppervlak van het onderdeel.

Het materiaal van de kogel selecteren

De norm binnen de industrie en het optimale materiaal voor de styluskogel voor het merendeel van de meettoepassingen is synthetisch robijn, een van de hardste materialen. Synthetisch robijn is zuivere aluminiumoxide dat tot kristallen (of boules) versmolten is bij 2000 °C. De boules worden gesneden en machinaal bewerkt tot een ronde vorm. Robijnen kogels hebben een zeer glad oppervlak, met grote druksterkte en hoge weerstand tegen mechanische corrosie.

Er zijn maar een paar toepassingen waarbij robijn niet het beste materiaal is. Een voorbeeld hiervan zijn zware, constante scantoepassingen op aluminium. Omdat aluminium en het synthetische robijn elkaar aantrekken, kan adhesieve slijtage optreden waarbij aluminium van het oppervlak van het onderdeel zich opbouwt op de kogel. In deze gevallen verdient een kogel van siliciumnitride de voorkeur.

Voor zware, constante contacttoepassingen met een CMM op gietijzer, worden kogels van zirkonia aanbevolen, om abrasieve slijtage op het onderdeeloppervlak te minimaliseren.

Het materiaal van de stylussteel selecteren

Staal

Roestvrij staal wordt algemeen gebruikt voor styli met kogel- en puntdiameters van 2 mm of meer en met een lengte tot 30 mm. Binnen dit bereik bieden stelen van één stuk staal de optimale verhouding tussen gewicht en stijfheid, met voldoende ruimte tussen kogel en steel, en zonder afbreuk te doen aan de algehele stijfheid door gebruik van een koppeling tussen steel en schroefdraad.

Wolfraamcarbide

Stelen van wolfraamcarbide zijn het beste voor hoge stijfheid bij kleine steeldiameters (vereist bij kleine kogeldiameters van 1 mm of minder) of extra lange stelen tot 50 mm.

Keramisch

Voor kogeldiameters van meer dan 3 mm en lengtes van meer dan 30 mm, bieden keramische stelen een stijfheid die vergelijkbaar is met staal, maar ze zijn significant lichter dan wolfraamcarbide. Styli met keramische stelen voorzien dure tasters ook van bescherming bij botsen, aangezien de steel dan meestal breekt, waarbij de stylus opgeofferd wordt voor behoud van het schakelapparaat. 

Koolstofvezel

Koolstofvezel combineert maximale torsie- en lengtestijfheid met een extreem laag gewicht. Koolstofvezel is inert, ongevoelig voor temperatuur en biedt uitstekende bescherming in zware industriële omgevingen. Koolstofvezel is het ideale materiaal voor maximale stijfheid met zeer lage massa voor CMM-styli die langer zijn dan 50 mm.