Så här kontrollerar du probernas noggrannhet i en koordinatmätmaskin

Hur kan du vara säker på att verktyget du använder fungerar korrekt? Det är enkelt om verktyget är en hammare. Om spiken åker in fungerar den! Men hur är det med ett högteknologiskt verktyg som en CMM-probe? Proben är den högteknologiska utrustningen som monteras i änden av din koordinatmätmaskin. Den har många inbyggda komponenter som du inte kan se och de kan vara skadade och slitna eller behöva justeras. Hur ska jag börja? Vi kan börja med att tänka på den som en hammare och förenkla allt.

Liksom hammaren levererar en CMM-probe ett förväntat resultat baserat på produktspecifikationen: en baslinje. En ny hammare är stabil och balanserad med ett jämnt huvud och ett stadigt grepp och tillverkaren garanterar att den är fri från skador. En ny mätmaskin och dess probe utgör ett mätsystem som är stabilt och balanserat och tillverkaren garanterar dess noggrannhet och repeterbarhet i form av ett kalibreringsintyg som du förvarar i din dokumentation. Det intyget är din baslinje. En enkel uppsättning siffror som ger dig ett förväntat område inom vilket dina egna mätningar borde hamna när du mäter en detalj med en känd storlek, som en kalibreringskula eller en kalibreringsring.

Om din CMM kalibrerades enligt specifikationen B89, har du en siffra för repeterbarheten. Om den siffran är 0,004 mm eller 4 mikrometer innebär det att om du mäter en certifierad kula ska mätningen på plats kunna upprepas inom 0,004 mm.

Om din CMM kalibrerades enligt ISO 10360-2 har du en siffra för "probningstest", som värdet 0,0025 mm i figur 2. Det innebär att din baslinje för probningosäkerheten är 0,0025 mm, eller 2,5 mikrometer, och att probningsfelet på 25 punkter, uppmätt på en certifierad kula inte överskrider detta värde. Det liknar sfäriskheten och storleksavvikelsen från certifierade diametern. Om din CMM exempelvis är certifierad enligt ISO 10360-2 när du mäter en certifierad kula, ska diameteravvikelsen och rundheten (eller sfäriskheten) vara under 2,5 mikrometer. Nu när du vet hur det borde vara kan vi ta en titt på hur det är.

Ett enkelt test för alla koordinatmätmaskiner är att kontrollera probeinställningen. Kontrollera din probeinställning som du brukar göra vid alla kontrollprojekt. Skapa sedan en kontrollrutin, i automatläget om din CMM har ett sådant, för att mäta samma sfär med minst 25 punkter och fyra rader med probevinkeln iso-cert-smallsame A0B0 (rakt ned). Upprepa mätningen tre eller fler gånger. Resultaten från testet ska ligga inom det baslinjeområde som nämndes tidigare. Om det inte är fallet krävs ytterligare undersökning och testning. Om testresultaten ligger utanför de godkända gränserna, ska du gå igenom probeinställningen steg för steg i omvänd ordning för att diagnostisera problemet.

Inled din diagnos med kalibreringskulan och bekräfta om diametern som du har angivit i din CMM-programvara stämmer överens med sfärens certifierade diameter. Torka sedan av den ordentligt med en luddfri duk och lite denaturerad alkohol. Dubbelkolla sedan mätspetsen. Säkerställ att den är stabil och ren och igen att den stämmer överens med diametern och längden som du har angivit i din CMM-programvara. Det är dessa enkla steg som oftast, och till lägst kostnad, lyckas åtgärda de problem gäller koordinatmätmaskiners noggrannhet eller repeterbarhet. Om du istället letar efter en lös eller skadad mätspets i ett par timmar behöver du inte känna dig dum, för det händer de mest erfarna CMM-programmerarna. När du har kontrollerat allting ska du köra sfärprogrammet igen och undersöka om problemet är åtgärdat.

Probe HP-T figur 3 Om det inte löste problemet att utföra de tidigare nämnda stegen kan det blir dyrt att hitta skadade eller slitna prober. Om du arbetar med en probe som har outbytbara moduler, som proberna TP-2 eller HP-T, ska du först kontrollera att anslutningen till probehuvudet är stabil och sedan bekräfta att den inte fastnar (när den utlöses) eller läcker mycket olja. Du kan även kontrollera och justera utlösningskraften med en töjningsmätare, men om något av de båda tidigare nämnda symptomen (fastar eller läcker) förekommer bör du byta ut proben och gå vidare.

Prober som har utbytbara magnetmoduler, som proberna Renishaw TP-20, 200, SP-25 eller HP-TM (figur 4), är tvådelade. Modulen är delen som mätspetsen skruvas in i och den innehåller utlösningsmekanismen. Stommen i sin tur skruvas in i probehuvudet. Stommen är huvudsakligen en till- och frånkopplingsbrytare. Den fungerar eller inte men den har ingen effekt på noggrannheten. För att testa en stomme kan du ansluta en modul som bevisligen fungerar och kontrollera att kontakterna är rena och att modulen sitter korrekt. Om modulen inte löses ut är förmodligen stommen dålig.

Om stommen fungerar är det modulerna som ska testas. Börja med att kontrollera att kontakterna är rena och att modulen sitter korrekt och att du har en bra mätspets som sitter korrekt. Om du utför de beskrivna testprocedurerna och mätningarna inte går att upprepa inom specifikationerna kan du ha en utsliten modul och då behöver du byta ut den mot en bevisligen fungerande modul för att testa vidare och bekräfta godkända resultat.

Med den enkla trestegsprocessen: baslinje, kvalifikationsprövning och kontroller i omvänd ordning, kan du snabbt diagnostisera mätproblem och få högre pålitlighet och spårbarhet i ditt mätresultat. Du kan naturligtvis behöva anpassa stegen efter din utrustning, som att lägga till fler spetsvinklar och mäta sfären med fler punkter och så vidare, för att uppnå en önskad nivå av säkerhet.