O le ā le masini e fua ai fa'amaopoopo?

Amasini fuaina fa'amaopoopo(CMM) o se masini e fuaina ai le geometry o mea faitino e ala i le lagonaina o ni vaega tu'ufua i luga o le mea faitino i se probe. E fa'aaogaina ituaiga eseese o probe i CMM, e aofia ai le malamalama fa'amekanika, malamalama opitika, malamalama laser, ma le malamalama pa'epa'e. E fa'atatau i le masini, e mafai ona pulea lima le tulaga o le probe e se tagata fa'agaoioia pe mafai fo'i ona pulea e le komepiuta. E masani ona fa'amaoti mai e CMM le tulaga o se probe e tusa ai ma lona si'itia mai se tulaga fa'asino i se faiga fa'amaopoopo Cartesian e tolu-dimensional (e pei o le XYZ axes). I le fa'aopoopoga i le fa'agaoioia o le probe i luga o le X, Y, ma le Z axes, e tele fo'i masini e fa'atagaina ai le tulimanu o le probe e pulea e fa'ataga ai le fuaina o luga e le mafai ona o'o i ai.

O le CMM masani e fa'atagaina ai le gaioiga o le probe i luga o axes e tolu, X, Y ma le Z, e orthogonal le tasi i le isi i totonu o se faiga fa'amaopoopo Cartesian e tolu-dimensional. O axis ta'itasi e iai se sensor e mata'ituina le tulaga o le probe i luga o lena axis, e masani lava ma le sa'o o le micrometer. A pa'i le probe (pe iloa i se isi itu) se nofoaga patino i luga o le mea faitino, e fa'ata'ita'i e le masini ia sensor tulaga e tolu, ma fuaina ai le tulaga o le tasi vaega i luga o le mea faitino, fa'apea fo'i ma le vector 3-dimensional o le fua na faia. O lenei faiga e toe fai pe a mana'omia, e fa'agaoioi ai le probe i taimi uma, e maua ai se "point cloud" lea e fa'amatalaina ai vaega o luga o le mea faitino e fiafia i ai.

O se faʻaaogāga masani o CMM o le gaosiga ma le faʻapotopotoina lea e faʻataʻitaʻi ai se vaega poʻo se faʻapotopotoga e faʻatusatusa i le faʻamoemoega o le mamanu. I ia faʻaoga, e faʻatupuina ai ao faʻailoga e iloiloina e ala i algorithm regression mo le fausiaina o foliga. O nei faʻailoga e aoina e ala i le faʻaaogaina o se suʻega e tuʻu lima e se tagata faʻagaoioia pe otometi lava e ala i le Direct Computer Control (DCC). E mafai ona faʻapolokalameina DCC CMM e fuaina pea vaega tutusa; o lea la, o se CMM otometi o se ituaiga faʻapitoa o le roboti faʻapisinisi.

Vaega

E aofia i masini e fuaina ai fa'amaopoopoga vaega autū e tolu:

• O le fausaga autū lea e aofia ai vaega e tolu o le gaioiga. O mea na faʻaaogaina e fausia ai le faʻavaa feʻaveaʻi ua fesuisuiaʻi i le aluga o tausaga. Sa faʻaaogaina le granite ma le uʻamea i le amataga o le CMM. O aso nei, o kamupani gaosi oloa tetele uma o le CMM e fausia faʻavaa mai le alumini uʻamea poʻo nisi mea e maua mai ai ma faʻaaogaina foʻi le seramika e faʻateleina ai le malosi o le Z axis mo galuega suʻesuʻe. E toʻaitiiti lava kamupani fau fale CMM i aso nei o loʻo gaosia pea le granite frame CMM ona o le manaʻoga o le maketi mo le faʻaleleia atili o le metrology dynamics ma le faʻateleina o le aga masani e faʻapipiʻi ai le CMM i fafo atu o le fale suʻesuʻe lelei. E masani lava naʻo kamupani fau fale CMM maualalo le aofaʻi ma kamupani gaosi oloa i totonu o Saina ma Initia o loʻo gaosia pea le granite CMM ona o le auala faʻatekonolosi maualalo ma le faigofie ona ulufale atu e avea ma se kamupani fau fale CMM. O le faʻateleina o le aga masani i le suʻesuʻeina e manaʻomia ai foʻi le CMM Z axis ia sili atu le malosi ma ua faʻalauiloa mai mea fou e pei o le seramika ma le silicon carbide.
• Faiga su'esu'e
• Faiga e aoina ma fa'aitiitia ai fa'amatalaga — e masani ona aofia ai se masini e pulea ai, komepiuta feavea'i ma polokalama faakomepiuta.

Avanoa

E mafai ona tu sa'o nei masini, uu i lima pe feavea'i fo'i.

Sa'o

O le sa'o o masini fuaina fa'amaopoopo e masani ona tu'uina atu o se mea e le mautinoa e pei o se galuega faatino i luga o le mamao. Mo se CMM e fa'aogaina se su'ega pa'i, e feso'ota'i lea ma le toe fai o le su'ega ma le sa'o o fua fa'atatau laina. O le toe fai masani o le su'ega e mafai ona i'u ai i fua i totonu ole .001mm po'o le .00005 inisi (afa vaesefulu) i luga o le voluma atoa o le fua. Mo masini e 3, 3+2, ma le 5 axis, o su'ega e masani ona fa'atulagaina e fa'aaoga ai tulaga fa'atonuina e mafai ona su'eina ma fa'amaonia le gaioiga o le masini e fa'aaoga ai fua e fa'amautinoa ai le sa'o.

Vaega faapitoa

Tino o le masini

O le uluai CMM na atiaeina e le Kamupani Ferranti o Sikotilani i le vaitau o le 1950 ona o se taunuuga o se manaoga tuusao e fuaina vaega sa'o i a latou oloa faamiliteli, e ui lava e na o le 2 axes o lenei masini. O uluai faataitaiga 3-axis na amata ona aliali mai i le vaitau o le 1960 (DEA o Italia) ma na amata ona pulea komepiuta i le amataga o le vaitau o le 1970 ae o le uluai CMM galue na atiaeina ma faatau atu e Browne & Sharpe i Melepone, Egelani. (Na mulimuli ane gaosia e Leitz Siamani se fausaga masini tumau ma se laulau fealuai.

I masini fa'aonaponei, o le fausaga fa'a-gantry e lua ona vae ma e masani ona ta'ua o se alalaupapa. E fealua'i saoloto lenei mea i luga o le laulau granite ma le tasi vae (e masani ona ta'ua o le vae i totonu) e mulimuli i se alalaupapa ta'iala e fa'apipi'i i le tasi itu o le laulau granite. O le vae fa'afeagai (e masani lava o le vae i fafo) e na'o le fa'alagolago i luga o le laulau granite e mulimuli i le foliga o le fogaeleele tu sa'o. O u'amea ea o le metotia filifilia mo le fa'amautinoaina o le femalagaa'i e aunoa ma le fe'avea'i. I nei mea, o le ea fa'apipi'i e fa'amalosia e ala i se fa'asologa o pu laiti i totonu o se fogaeleele mafolafola e maua ai se aluga ea lamolemole ae pulea lea e mafai ai e le CMM ona fe'avea'i i se auala e toetoe lava a leai se fe'avea'i lea e mafai ona fa'aleleia e ala i polokalama faakomepiuta. O le fe'avea'i o le alalaupapa po'o le gantry i luga o le laulau granite e fausia ai le tasi itu o le vaalele XY. O le alalaupapa o le gantry o lo'o i ai se ta'avale e sopo'ia le va o vae i totonu ma fafo ma fausia ai le isi itu fa'alava X po'o le Y. O le itu lona tolu o le fe'avea'i (Z axis) e maua mai i le fa'aopoopoina o se penitala tu sa'o po'o se spindle lea e fe'avea'i i luga ma lalo i le ogatotonu o le ta'avale. O le su'ega pa'i e fausia ai le masini e iloa ai i le pito o le penitala. O le gaioiga o le X, Y ma le Z axes e faʻamatalaina atoatoa ai le envelope o le fuaina. E mafai ona faʻaaogaina laulau faʻataʻamilomilo e faʻaleleia atili ai le faigofie ona oʻo atu i le probe fuaina i vaega faigaluega faigata. O le laulau faʻataʻamilomilo o se axis fa o le drive e le faʻaleleia atili ai le fua o le fuaina, lea e tumau pea le 3D, ae e maua ai se tikeri o le fetuutuunaʻi. O nisi probe paʻi o ni masini faʻataʻamilomilo e faʻamalosia e le pito o le probe e mafai ona faʻataʻamilomilo faʻatulagaina i luga atu o le 180 tikeri ma e ala i se faʻataʻamilomilo atoa e 360 ​​tikeri.

Ua maua nei fo'i CMM i le tele o isi foliga. E aofia ai lima CMM e fa'aogaina fua fa'asaga i so'oga o le lima e fuafua ai le tulaga o le pito o le penitala, ma e mafai ona fa'apipi'iina i ni su'esu'ega mo le su'esu'eina o le laser ma le ata opitika. O ia lima CMM e masani ona fa'aogaina pe a fai o lo latou faigofie ona feavea'i o se tulaga lelei nai lo CMM masani - e ala i le teuina o nofoaga na fuaina, e mafai ai fo'i e polokalama fa'apolokalame ona fa'agaoioi le lima fuaina lava ia, ma lona tele o le fuaina, i le vaega e fuaina i le taimi o se fa'asologa o le fuaina. Talu ai ona o lima CMM e fa'ata'ita'i le fetu'una'i o se lima o le tagata, e masani fo'i ona mafai ona o'o atu i totonu o vaega faigata e le mafai ona su'esu'eina e fa'aaoga ai se masini masani e tolu-axis.

Su'ega fa'amekanika

I aso muamua o le fuaina o le fa'amaopoopo (CMM), sa fa'apipi'i ai ni masini su'esu'e fa'amekanika i totonu o se mea e uu ai i le pito o le peni u'amea. O se masini su'esu'e masani lava sa faia e ala i le fa'apipi'iina o se polo malo i le pito o se 'au. Sa fetaui lelei lenei mea mo le fuaina o se vaega atoa o foliga mafolafola, foliga lapotopoto po'o foliga fa'ata'amilomilo. O isi masini su'esu'e sa oloina i ni foliga fa'apitoa, mo se fa'ata'ita'iga o se kuata, ina ia mafai ai ona fuaina foliga fa'apitoa. O nei masini su'esu'e sa uuina fa'aletino i luga o le mea faigaluega ma le tulaga i le avanoa e faitauina mai se faitauga numera 3-axis (DRO) pe, i faiga sili atu ona alualu i luma, e fa'amaumauina i totonu o se komepiuta e ala i se ki vae po'o se masini fa'apena. O fua na faia e lenei metotia fa'afeso'ota'i e masani ona le fa'atuatuaina aua o masini e gaoioi i lima ma o masini ta'itasi e fa'aogaina le tele o le mamafa i luga o le masini su'esu'e pe fa'aaogaina ni metotia eseese mo le fuaina.

O se isi atinaʻe o le faʻaopoopoina lea o afi mo le faʻagaoioia o axis taʻitasi. E leʻi toe manaʻomia e le au faʻagaoioia ona paʻi faaletino i le masini ae mafai ona faʻagaoioia axis taʻitasi e faʻaaoga ai se handbox ma joysticks i le auala lava e tasi e pei o taʻavale faʻaonaponei e pulea mamao. Na faʻaleleia tele le saʻo ma le saʻo o le fuaina i le faʻalauiloaina o le probe paʻi eletise. O le paionia o lenei masini probe fou o David McMurtry o lē na mulimuli ane faʻavaeina le mea ua taʻua nei o Renishaw plc. E ui o loʻo avea pea ma masini faʻafesoʻotaʻi, ae o le probe sa i ai se stylus polo uʻamea e utaina i le spring (mulimuli ane o le polo ruby). Aʻo paʻi le probe i luga o le vaega, na liliu ese le stylus ma auina atu faʻamatalaga faʻamaopoopo X,Y,Z i le komepiuta. Na faʻaitiitia mea sese o le fuaina na mafua mai i tagata faʻagaoioia taʻitasi ma ua saunia le tulaga mo le faʻalauiloaina o galuega CNC ma le oʻo mai o le matua o CMM.

O masini su'esu'e opitika o ni faiga fa'ata'ita'i tioata-CCD, e fa'agaoioi e pei o masini fa'amekanika, ma e fa'atatau i le mea e te fiafia i ai, nai lo le pa'i atu i le meafaitino. O le ata na pu'eina o le fogāeleele o le a fa'apipi'iina i totonu o tuaoi o se fa'amalama fuaina, se'ia lava le vaega e totoe e fa'atusatusa ai le eseesega i le va o sone uliuli ma le pa'epa'e. E mafai ona fuafuaina le pi'o vaeluaina i se tulaga, o le tulaga fuaina mana'omia i le vateatea. O fa'amatalaga fa'alava i luga o le CCD o le 2D (XY) ma o le tulaga fa'atulagaina o le tulaga lea o le faiga su'esu'e atoa i luga o le tulaga Z-drive (po'o se isi vaega o le masini).

Siakiina o faiga su'esu'e

O loʻo i ai ni faʻataʻitaʻiga fou o loʻo i ai ni probes e toso i luga o le vaega e puʻeina ai ni vaega i ni vaitaimi faʻapitoa, e taʻua o scanning probes. O lenei metotia o le siakiina o le CMM e masani ona sili atu le saʻo nai lo le metotia masani o le touch-probe ma o le tele o taimi e vave foi.

O le isi tupulaga o le scanning, ua ta'ua o le noncontact scanning, lea e aofia ai le high speed laser single point triangulation, laser line scanning, ma le white light scanning, ua vave tele ona alualu i luma. O lenei metotia e fa'aaogaina ai ave laser po'o le malamalama pa'epa'e e fa'asalalauina i luga o le vaega. E mafai ona ave le faitau afe o points ma fa'aaoga e le gata e siaki ai le tele ma le tulaga, ae ia fatuina ai fo'i se ata 3D o le vaega. O nei "point-cloud data" e mafai ona fa'aliliuina atu i le polokalama CAD e fatu ai se fa'ata'ita'iga 3D o le vaega. O nei scanners optical e masani ona fa'aaogaina i vaega vaivai pe ma'ale'ale pe fa'afaigofie ai le reverse engineering.

Su'ega o le Micrometrology

O faiga su'esu'e mo fa'aoga o le microscale metrology o se isi vaega fou. E tele masini fuaina fa'amaopoopo (CMM) o lo'o maua fa'apisinisi o lo'o i ai se microprobe ua tu'ufa'atasia i totonu o le faiga, tele faiga fa'apitoa i fale su'esu'e a le malo, ma le tele o fa'avae metrology na fausia e iunivesite mo le microscale metrology. E ui o nei masini e lelei ma i le tele o tulaga o fa'avae metrology sili ona lelei ma fua nanometric, o lo latou fa'atapula'aina autu o se micro/nano probe fa'atuatuaina, malosi, ma gafatia.^{[mana'omia le fa'asilasilaga]}O luʻitau mo tekinolosi suʻega microscale e aofia ai le manaʻomia o se suʻega maualuga le fua faatatau e maua ai le gafatia e maua ai vaega loloto ma vaapiapi ma malosiaga fesoʻotaʻi maualalo ina ia lē faʻaleagaina ai le fogāeleele ma le maualuga o le saʻo (tulaga nanometer).^{[mana'omia le fa'asilasilaga]}E le gata i lea, e aʻafia foʻi masini faʻataʻitaʻi laiti i tulaga o le siosiomaga e pei o le susū ma fegalegaleaiga i luga e pei o le pipili (e mafua mai i le pipii, meniscus, ma/poʻo le malosi o Van der Waals faʻatasi ai ma isi mea).^{[mana'omia le fa'asilasilaga]}

O tekinolosi e ausia ai le microscale probing e aofia ai le fa'aitiitia o le fa'aogaina o le CMM probes masani, optical probes, ma le standing wave probe fa'atasi ai ma isi. Peita'i, o tekinolosi opitika o lo'o iai nei e le mafai ona fa'aitiitia la'ititi e fuaina ai foliga loloto ma vaapiapi, ma o le iugafono opitika e fa'atapula'aina e le galu o le malamalama. O le ata X-ray e maua ai se ata o le foliga ae leai ni fa'amatalaga e mafai ona su'eina.

Mataupu faavae faaletino

E mafai ona fa'aaogaina ni probe opitika ma/po'o ni probe laser (afai e mafai ona tu'ufa'atasia), lea e suia ai CMM i ni microscope fuaina po'o ni masini fuaina e tele-sensor. O faiga fa'aaliga fringe, faiga fa'ata'oto theodolite po'o faiga mamao laser ma faiga fa'ata'oto e le ta'ua o ni masini fuaina, ae o le i'uga o le fuaina e tutusa lava: o se avanoa vateatea. E fa'aaogaina probe laser e iloa ai le mamao i le va o le fogāeleele ma le nofoaga fa'asino i le pito o le filifili kinematic (e pei o le pito o le vaega Z-drive). E mafai ona fa'aaogaina se galuega fa'atino interferometrical, suiga o le taula'i, fa'asesega o le malamalama po'o se mataupu fa'avae o le fa'amalamalama o le ave.

Masini e fuaina ai fa'amaopoopoga feavea'i

E ui o CMM masani e faʻaaogaina se suʻega e gaoioi i luga o toʻi Cartesian e tolu e fua ai uiga faaletino o se mea faitino, o CMM feaveaʻi e faʻaaogaina lima faʻapipiʻi pe, i le tulaga o CMM opitika, o faiga suʻesuʻe e leai ni lima e faʻaaogaina ai metotia faʻatafatolu opitika ma mafai ai ona saoloto atoatoa le gaoioi faataamilo i le mea faitino.

O CMM feavea'i ma lima fa'apipi'i e ono pe fitu axes e fa'apipi'iina i encoders rotary, nai lo o axes linear. O lima feavea'i e mama (e masani lava e itiiti ifo i le 20 pauna) ma e mafai ona feavea'i ma fa'aaoga i soo se mea. Peita'i, o lo'o fa'ateleina le fa'aaogaina o CMM optical i le alamanuia. O lo'o mamanuina i mea pu'eata linear po'o matrix array (e pei o le Microsoft Kinect), o CMM optical e laiti ifo nai lo CMM feavea'i ma lima, e leai ni uaea, ma e mafai ai e tagata fa'aoga ona faigofie ona faia ni fua 3D o ituaiga uma o mea o lo'o i soo se mea.

O nisi o fa'aoga e le toe faia soo e pei o le reverse engineering, rapid prototyping, ma le siakiina tele o vaega o so'o se lapopo'a e fetaui lelei mo CMM feavea'i. E tele fa'amanuiaga o CMM feavea'i. E mafai e tagata fa'aoga ona fetu'una'i i le faia o fuataga 3D o ituaiga vaega uma ma i nofoaga e sili ona mamao/faigata. E faigofie ona fa'aoga ma e le mana'omia se siosiomaga pulea e faia ai fuataga sa'o. E le gata i lea, o CMM feavea'i e masani ona taugofie nai lo CMM masani.

O le eseesega masani o CMM feaveaʻi o le faʻagaoioia lea e le tagata (e manaʻomia lava se tagata e faʻaaogaina). E le gata i lea, o lo latou saʻo atoatoa e mafai ona itiiti ifo le saʻo nai lo le CMM ituaiga alalaupapa ma e le talafeagai mo nisi faʻaoga.

Masini e fuaina ai le tele o sensors

O tekinolosi masani a le CMM e fa'aaoga ai su'ega pa'i ua masani ona tu'ufa'atasia ma isi tekinolosi fuaina. E aofia ai le laser, vitio po'o le malamalama pa'epa'e e maua ai le mea e ta'ua o le fuaina o le tele o sensor.