نوروزنیا
عضو جدید
اندازه گیری پیشرفته
آشنایی با دستگاه CMM
« در سال1950 دو پیشرفت در عرصه اندازه گیری روی داد . یکی از آنها سیستم شبکه های انکساری ( Diffraction Gratings ) بود که توانست اندازه گیری حرکت محورها را با دقت بالایی انجام دهد و دیگری به کار بردن یاتاقان های خطی بدون اصطکاک در محور ماشین ها و کنترل اتوماتیک آن ها بود . این مسأله به طراحی CMM ها انجامید .ماشین هایی که میز آن ها قابلیت حمل قطعات بزرگ را دارند و اندازه گیری را در سه محور متعامد انجام می دهند . ماشین های اولیه یک گلویی داشتند که یک Probe با دماغه مخروطی در آن نصب می شد . محورها حرکت می کردند تا Probe روی سوراخی که مختصات آن اندازه گیری می شد قرار گیرد . سپس داخل سوراخ رانده می شد و نیرویی که توسط مخروط وارد می شد به اندازه ای بود که محورهای کم اصطکاک امکان مرکز شدن را می یافتند . به این ترتیب موقعیت سوراخ نسبت به مبدأ مشخص می گردید و بر روی شمارنده دکاترونی نمایش می یافت . این شمارنده بعدها با دیودهای نوری تعویض گشت . همچنین پیشرفت های دیگری بر کارایی CMM های بزرگ افزود . یکی تعویض پراب های قبلی با پراب های تماسی (Touch Trigger) و دیگری کاربرد کامپیوتر در کنترل ، ثبت و پردازش حرکت محورها بود . ماشین های امروزی از همان اصول پیروی می کنند .
Probe های تماسی
برای CMM ها که به کامپیوتر متصل هستند ، لازم است که عضوی به محض رسیدن به قطعه تحریک شده و علایم مربوطه را به منظور ذخیره و پردازش به کامپیوتر ارسال کند . نمونه این عضوها پراب های تماسی می باشد . این پراب شامل یک سوزن با انتهای کروی است . قطر کره مشخص است و وقتی کره با سطحی تماس می یابد یک سیگنال به کامپیوتر فرستاده می شود تا موقعیت هر سه محور در لحظه تماس ذخیره گردد . از آنجایی که تمام CMM ها از پرابهای ساخت Renishaw استفاده می کنند ، پراب های تماسی با نام Renishaw شناخته می شوند . سیگنال انتقالی از پراب باید از یک واسطه عبور کند تا به زبان ماشین در آید . پراب می تواند مستقیماً با کابل انعطاف پذیر به این واسطه متصل گردد ویا آنطور که در CMM ها کاربرد بیشتر دارد پراب در اطراف یک بدنه هفت دیود دارد که با تماس پراب با قطعه، اشعه فروسرخ از خود منتشر می کنند . این سیگنال توسط یک جزء حساس به فروسرخ که در اطراف ماشین وصل شده است جذب شده و قبل از ورود به کامپیوتر به وسیله یک واسطه مناسب ، پردازش می گردد.
شبکه های انکساری خطی
یک سری نوار یا دیسک شیشه ای یا فلزی می باشند که بر روی خطوط با فاصله بسیار دقیق و مساوی قرار داده شده اند تا یک شبکه تشکیل یابد . این شبکه ها به صورت جفت به کار می روند یکی از آنها ثابت است و شبکه مقیاس (Scale ) نامیده می شود و در واقع نیز درجه بندی اندازه گیری می باشد و شبکه دیگر متحرک است و به عنوان شبکه شاخص ( Index ) شناخته می شود . اگر شبکه شاخص موازی و همراستا روی شبکه مقیاس قرار گیرد با جابجایی شاخص مقدار نور عبوری از بین شبکه ها وابسته به ترکیب بوجود آمده بین محل صفحات شاخص و مقیاس تغییر می کند . اما اگر صفحات با یک زاویه روی هم قرار بگیرند نوارهای نوری (Fringe ) حاصل می گردد که فاصله آن ها بسیار بیشتر از فاصله صفحات است (چیزی شبیه به پراش نور توسط منشور ) . اگر شبکه شاخص کسری از فاصله صفحات در جهت A جابجایی پیدا کند ، نوارهای نوری نیز همان کسر از فاصله بین نوارها در جهت B جابجا می شوند . به این ترتیب از اندازه گیری جابجایی نوارهای نوری می توان برای اندازه گیری جابجایی شبکه هااستفاده کرد .اگر شبکه شاخص فاصله خاصی را حرکت کند ، با شمردن تعداد نوارهای نوری عبور کرده از یک نقطه می توان جابجایی شبکه شاخص را محاسبه کرد . در واقع این شبکه ها به عنوان یک بزرگنمای حرکت به کار می روند. برای شمردن این تعداد از دیودهای نوری با خروجی جریان سینوسی استفاده می شود ، خروجی به یک صفحه نمایش منتقل می گردد ... با این روش نمی توان جهت حرکت را تشخیص داد ، به عبارتی اگر شبکه 10 واحد در یک جهت حرکت کرده و 5 واحد برگردد دستگاه این مطلب را مانند حرکت 15 واحدی در نظر می گیرد. این مشکل نیز با استفاده از دو دیود نوری با اختلاف فاز ربع فاصله دو نوار حل شده است... همچنین استفاده از دو سری شبکه دقت کار را به شدت افزایش می دهد . با استفاده از این اصول و پیشرفت های الکترونیکی، اندازه گیری جابجایی تا 1μm به راحتی انجام گرفت . »
آشنایی با دستگاه CMM
« در سال1950 دو پیشرفت در عرصه اندازه گیری روی داد . یکی از آنها سیستم شبکه های انکساری ( Diffraction Gratings ) بود که توانست اندازه گیری حرکت محورها را با دقت بالایی انجام دهد و دیگری به کار بردن یاتاقان های خطی بدون اصطکاک در محور ماشین ها و کنترل اتوماتیک آن ها بود . این مسأله به طراحی CMM ها انجامید .ماشین هایی که میز آن ها قابلیت حمل قطعات بزرگ را دارند و اندازه گیری را در سه محور متعامد انجام می دهند . ماشین های اولیه یک گلویی داشتند که یک Probe با دماغه مخروطی در آن نصب می شد . محورها حرکت می کردند تا Probe روی سوراخی که مختصات آن اندازه گیری می شد قرار گیرد . سپس داخل سوراخ رانده می شد و نیرویی که توسط مخروط وارد می شد به اندازه ای بود که محورهای کم اصطکاک امکان مرکز شدن را می یافتند . به این ترتیب موقعیت سوراخ نسبت به مبدأ مشخص می گردید و بر روی شمارنده دکاترونی نمایش می یافت . این شمارنده بعدها با دیودهای نوری تعویض گشت . همچنین پیشرفت های دیگری بر کارایی CMM های بزرگ افزود . یکی تعویض پراب های قبلی با پراب های تماسی (Touch Trigger) و دیگری کاربرد کامپیوتر در کنترل ، ثبت و پردازش حرکت محورها بود . ماشین های امروزی از همان اصول پیروی می کنند .
Probe های تماسی
برای CMM ها که به کامپیوتر متصل هستند ، لازم است که عضوی به محض رسیدن به قطعه تحریک شده و علایم مربوطه را به منظور ذخیره و پردازش به کامپیوتر ارسال کند . نمونه این عضوها پراب های تماسی می باشد . این پراب شامل یک سوزن با انتهای کروی است . قطر کره مشخص است و وقتی کره با سطحی تماس می یابد یک سیگنال به کامپیوتر فرستاده می شود تا موقعیت هر سه محور در لحظه تماس ذخیره گردد . از آنجایی که تمام CMM ها از پرابهای ساخت Renishaw استفاده می کنند ، پراب های تماسی با نام Renishaw شناخته می شوند . سیگنال انتقالی از پراب باید از یک واسطه عبور کند تا به زبان ماشین در آید . پراب می تواند مستقیماً با کابل انعطاف پذیر به این واسطه متصل گردد ویا آنطور که در CMM ها کاربرد بیشتر دارد پراب در اطراف یک بدنه هفت دیود دارد که با تماس پراب با قطعه، اشعه فروسرخ از خود منتشر می کنند . این سیگنال توسط یک جزء حساس به فروسرخ که در اطراف ماشین وصل شده است جذب شده و قبل از ورود به کامپیوتر به وسیله یک واسطه مناسب ، پردازش می گردد.
شبکه های انکساری خطی
یک سری نوار یا دیسک شیشه ای یا فلزی می باشند که بر روی خطوط با فاصله بسیار دقیق و مساوی قرار داده شده اند تا یک شبکه تشکیل یابد . این شبکه ها به صورت جفت به کار می روند یکی از آنها ثابت است و شبکه مقیاس (Scale ) نامیده می شود و در واقع نیز درجه بندی اندازه گیری می باشد و شبکه دیگر متحرک است و به عنوان شبکه شاخص ( Index ) شناخته می شود . اگر شبکه شاخص موازی و همراستا روی شبکه مقیاس قرار گیرد با جابجایی شاخص مقدار نور عبوری از بین شبکه ها وابسته به ترکیب بوجود آمده بین محل صفحات شاخص و مقیاس تغییر می کند . اما اگر صفحات با یک زاویه روی هم قرار بگیرند نوارهای نوری (Fringe ) حاصل می گردد که فاصله آن ها بسیار بیشتر از فاصله صفحات است (چیزی شبیه به پراش نور توسط منشور ) . اگر شبکه شاخص کسری از فاصله صفحات در جهت A جابجایی پیدا کند ، نوارهای نوری نیز همان کسر از فاصله بین نوارها در جهت B جابجا می شوند . به این ترتیب از اندازه گیری جابجایی نوارهای نوری می توان برای اندازه گیری جابجایی شبکه هااستفاده کرد .اگر شبکه شاخص فاصله خاصی را حرکت کند ، با شمردن تعداد نوارهای نوری عبور کرده از یک نقطه می توان جابجایی شبکه شاخص را محاسبه کرد . در واقع این شبکه ها به عنوان یک بزرگنمای حرکت به کار می روند. برای شمردن این تعداد از دیودهای نوری با خروجی جریان سینوسی استفاده می شود ، خروجی به یک صفحه نمایش منتقل می گردد ... با این روش نمی توان جهت حرکت را تشخیص داد ، به عبارتی اگر شبکه 10 واحد در یک جهت حرکت کرده و 5 واحد برگردد دستگاه این مطلب را مانند حرکت 15 واحدی در نظر می گیرد. این مشکل نیز با استفاده از دو دیود نوری با اختلاف فاز ربع فاصله دو نوار حل شده است... همچنین استفاده از دو سری شبکه دقت کار را به شدت افزایش می دهد . با استفاده از این اصول و پیشرفت های الکترونیکی، اندازه گیری جابجایی تا 1μm به راحتی انجام گرفت . »
