Как проверить точность контактного датчика КИМ

Как узнать, что устройство, которое вы используете, работает правильно? В случае такого инструмента, как молоток, все просто: если гвоздь забивается, значит молоток исправен! Но что делать в случае высокотехнологичного инструмента, такого как датчик КИМ? Это сложное устройство, оно находится в наиболее критичной точке КИМ, имеет множество внутренних деталей, которые вы не можете видеть, эти детали могут сломаться, оказаться изношенными или разрегулироваться. С чего начать? Ладно, начнем с того, что решим, что это -- молоток, и посмотрим на дело проще.

b89-cert -- маленький, как молоток, датчик КИМ дает ожидаемые результаты, основанные на характеристиках продукта: основа проверки. Новый молоток сидит без зазора, он хорошо сбалансирован, его головка плоская, рукоятка твердая; он сертифицирован производителем на отсутствие дефектов. Новая КИМ и ее датчик образуют измерительную систему, которая также прочна и сбалансирована, ее точность и повторяемость сертифицированы изготовителем и представлена в документации в виде сертификата калибровки. Этот сертификат -- ваша основа. Простой набор чисел, дающий вам ожидаемый диапазон, в котором должны оказаться ваши измерения после измерения образца известной длины, такого как калибровочная сфера или кольцевой калибр. Аналогичным образом, проверяется большинство щупов. 

Например, если ваша КИМ была калибрована согласно спецификации B89, вы будете иметь одно число для повторяемости. Допустим, это число равно 0,004 мм или 4 микрона; это означает, что при измерении калибровочной сферы повторные измерения ее положения должны находиться внутри диапазона 0,004 мм.

С другой стороны, если ваша КИМ откалибрована согласно ISO 10360-2, у вас будет число для «контрольного испытания», например, 0,0025 мм, как показано на рисунке 2. Это значение является вашим базисом для оценки неопределенности величиной 0,0025 мм, или 2,5 микрона, и оно утверждает, что ошибка измерения 25 точек на контрольной сфере не превысит этого значения. Это аналогично характеристике сферичности и отклонению размеров от сертифицированного диаметра. Таким образом, для данного примера, если ваша КИМ была сертифицирована по стандарту ISO 10360-2, то при измерении сертифицированной сферы отклонения ее диаметра и округлости (или сферичности) должны быть менее 2,5 микрон. Теперь, когда вы знаете, где вы должны быть, давайте узнаем, где же вы находитесь?

Простой тест на любой КИМ является проверка настройки датчика. Проверьте настройки вашего датчика, как вы делаете это обычно для начала любого измерения. Затем, если ваша КИМ оснащена соответствующим образом, создайте процедуру проверки в автоматическом режиме для измерения этой же сферы как минимум в 25 точках и четыре ряда с углом датчика iso-cert-smallsame A0B0 (прямо вниз). Повторите это измерение три или более раз; результаты этого испытания должны находиться в пределах базового диапазона, указанного выше. Если такого не произошло, потребуются дальнейшие исследования и испытания. Если результаты испытаний вышли за допустимые пределы, вернитесь назад к настройкам датчика для диагностики проблемы.

Начните диагностику с калибровочной сферы и убедитесь, что диаметр, указанный в программном обеспечении вашей КИМ, соответствует сертифицированному диаметру сферы. Затем хорошенько протрите сферу мягкой тканью без волокон, слегка смоченной в спирте. Затем дважды проверьте стилус. Убедитесь, что он сидит плотно, чистый и имеет диаметр и длину, указанные в программе КИМ. Такие простые шаги на самом деле являются наиболее распространенными, и, к счастью, самыми незатратными при устранении большинства проблем с точностью/повторяемостью КИМ, так что не огорчайтесь, если после двух часов поиска вы обнаружите ослабленное крепление или сколы стилуса; это случается даже с самыми опытными программистами КИМ. После того как вы проверили все, перезапустите программу, чтобы увидеть, устранена ли проблема.

HP-T Probe Рисунок 3 Если после выполнения предыдущих шагов проблема не была устранена, она может оказаться  более дорогостоящей, если вы обнаружили поврежденный или изношенный щуп. Если вы работаете с датчиком без взаимозаменяемых модулей, таким как TP-2 или HP-T, проверьте вначале надежность подключения к головке датчика, затем проверьте, нет ли заедания (при контакте) или выраженной протечки масла. Можно также проверить и отрегулировать силу срабатывания с помощью тензометрического датчика, но если имеется один из описанных выше симптомов (заедание или протекание), то лучше всего будет заменить датчик и продолжить проверку.

hp tm рисунок 4В случае датчиков с заменяемыми магнитными модулями, такими как Renishaw TP-20, 200, SP-25 или HP-TM (рисунок 4), датчик состоит из двух частей — модуля, который является частью, в которую ввинчивается сам стилус и находится контактный механизм, и корпус, который ввинчивается в головку датчика. Корпус обычно представляет из себя обычный двухпозиционный переключатель, и он либо работает, либо нет -- он никак не оказывает влияния на точность. Чтобы протестировать корпус, присоедините к модулю, о котором известно, что он работает, проверьте, чтобы контакты были чистыми и модуль встал правильно. Если он не работает, возможно, корпус неисправен.

Если корпус работает, то дело в тестируемых модулях. Снова начните с проверки контактов: они должны быть чистыми, и модуля: он должен быть установлен правильно; также вы должны использовать хороший и правильно установленный стилус. Если после выполнения описанной выше тестовой процедуры измерения снова окажутся вне заданных характеристик, возможно, модуль изношен и, к сожалению, единственным дальнейшим шагом будет замена его на заведомо исправный и подтверждение приемлемых результатов.

Выполняя эту простую трех-шаговую процедуру: проверка соответствия характеристикам, проверка качества и обратная проверка позволит вам быстро диагностировать проблемы измерительной системы и даст вам дополнительную уверенность и отслеживаемость ваших результатов измерения. Разумеется, вы можете изменять эти шаги в зависимости от ваших настроек, например, установить дополнительные углы наконечника и измерить сферу с большим числом точек и так далее, чтобы добиться необходимого результата.