Lực dò chạm CMM trên các chi tiết CNC mỏng có thể làm dịch chuyển chi tiết đang được đo, khiến một giá trị đọc dường như chính xác trở nên không phù hợp để phê duyệt bản vẽ. Câu hỏi thực tế không phải là liệu dò chạm có được chấp nhận hay không, mà là liệu đầu dò đã được phê duyệt, kiểu mũi dò, hướng tiếp xúc, điều kiện hỗ trợ và chiến lược đo lường có đại diện cho trạng thái chi tiết theo yêu cầu của bản vẽ mà không gây ra dịch chuyển sai lệch hay không.
Bắt đầu với điều kiện kiểm tra, không phải cài đặt lực
Các chi tiết CNC mỏng bao gồm các mép không được hỗ trợ, các phần mỏng, thành mỏng, các tai nhỏ, các cánh mỏng dễ uốn và các gân mịn. Vấn đề chung của chúng là tính linh hoạt: một tải trọng tiếp xúc, dù không đáng kể đối với một khối cứng, có thể làm cong, lõm cục bộ hoặc dịch chuyển một chi tiết linh hoạt trước khi CMM ghi lại một điểm.
Điều đó không có nghĩa là kết quả CMM bằng tiếp xúc luôn sai. Nó có nghĩa là kết quả mang tính điều kiện. Người mua cần biết họ đã tiếp xúc với cái gì, từ hướng nào, chi tiết được hỗ trợ như thế nào, sử dụng tổ hợp mũi dò nào, đầu dò được hiệu chuẩn ra sao và liệu sai lệch quan sát được có còn tồn tại khi thực hiện so sánh có kiểm soát hay không.
“Lực dò chạm thấp” không phải là kết luận phê duyệt. Đó chỉ là một yếu tố đầu vào cho quyết định đo lường. Một chi tiết mỏng vẫn có thể phản ứng với hướng tiếp xúc, độ cứng cục bộ, tình trạng bề mặt, độ đàn hồi của gá kẹp, trạng thái nhiệt và vị trí của điểm đo. Ngược lại, sự khác biệt giữa phương pháp tiếp xúc và một phương pháp khác không tự động chứng minh rằng kiểm tra tiếp xúc là sai; các phương pháp có thể thiết lập hoặc diễn giải chi tiết khác nhau.
Đối với các chi tiết được định nghĩa trên bản vẽ, hãy xác định câu hỏi kiểm tra trước: chi tiết được yêu cầu ở trạng thái tự do, trạng thái chức năng bị hạn chế, hay trạng thái lắp ráp? Hướng dẫn hiện có vềyêu cầu kiểm tra trạng thái tự do và trạng thái bị hạn chếđã đề cập đến điều kiện đó một cách chi tiết. Ở đây, trọng tâm hẹp hơn: liệu việc tiếp xúc có gây ra phản ứng linh hoạt của phôi làm ảnh hưởng đến bằng chứng được sử dụng để phê duyệt hay không.
Phân biệt lực kích hoạt và lực quá hành trình
Một đầu dò cảm ứng chạm không dừng lại ngay khi mũi dò chạm chi tiết lần đầu. Hai thuật ngữ quan trọng:
- Lực dò chạm hoặc lực kích hoạtlà lực tại đầu mũi dò cần thiết để kích hoạt đầu dò.
- Lực quá hành trìnhlà lực gặp phải sau khi kích hoạt, khi đầu dò vẫn đang di chuyển trong hành trình cho phép của nó.
- Hành trình trướclà khoảng cách di chuyển giữa lần chạm đầu tiên và tín hiệu kích hoạt; hiệu chuẩn bù trừ cho nó, tùy thuộc vào hệ thống đầu dò và điều kiện đo lường.
- Cấu hình mũi dòbao gồm đầu nhọn, thân, phần nối dài, khối lượng và chiều dài hiệu dụng. Nó ảnh hưởng đến cả khả năng tiếp cận và cách hệ thống đầu dò-phôi hoạt động.
Hướng dẫn TP7M của Renishaw phân biệt lực kích hoạt thấp với lực quá hành trình có thể cao hơn và lưu ý rằng các bộ phận mỏng manh có thể bị hư hại trong quá trình quá hành trình, ngay cả khi lực đó xảy ra sau điểm kích hoạt. Nó cũng nêu rõ rằng sự thay đổi mức kích hoạt đòi hỏi hiệu chuẩn lại mũi dò.Renishaw: Hoạt động đầu dò
Đối với việc xem xét phê duyệt, đừng gộp các ý tưởng này thành một tuyên bố duy nhất như “đầu dò rất nhẹ”. Hãy hỏi chuyên gia đo lường giai đoạn nào của chu kỳ chạm là có liên quan đến chi tiết, liệu cách tiếp cận tiếp xúc có lặp lại hay không và liệu phản ứng nghi ngờ xảy ra khi chạm ban đầu hay trong quá trình di chuyển sau kích hoạt.
Kiểm tra quét có một logic tương tự nhưng khác biệt. Lực tiếp xúc có thể phụ thuộc vào loại cảm biến, cấu hình mũi dò và lượng cũng như hướng của độ võng. Renishaw mô tả lực tiếp xúc của đầu dò quét là phụ thuộc vào cấu hình chứ không phải là một thuộc tính phổ quát của tất cả các hệ thống quét.Renishaw: Lực tiếp xúc mũi dò cho đầu dò quét CMMCác ví dụ mô hình từ nguồn đó không nên được sử dụng làm mục tiêu lực cho đầu dò, mũi dò hoặc chi tiết khác.
Tại sao các chi tiết mỏng tạo ra các giá trị đọc gây tranh cãi
Máy đo tọa độ CMM báo cáo tọa độ chứ không phải ý định. Nếu một gờ môi di chuyển vào trong khi tiếp cận từ mặt ngoài, tọa độ thu được có thể mô tả gờ môi bị dịch chuyển thay vì hình dạng ban đầu của nó. Kết quả quan sát được có thể thay đổi tùy thuộc vào hướng tiếp xúc, chiều cao điểm đo, độ dày mặt cắt cục bộ, khoảng cách từ gốc và sự hỗ trợ xung quanh.
Hãy xem xét ba tình huống phổ biến.
Gờ môi không được hỗ trợ
Một gờ môi được gia công nhô ra khỏi một thân dày hơn. Tiếp xúc gần mép tự do của nó có thể làm nó bị lệch nhiều hơn so với tiếp xúc gần gốc hơn. Chỉ đo một mặt có thể làm cho kết quả chiều rộng hoặc biên dạng có vẻ thiên vị theo một hướng nhất quán. Vấn đề không chỉ đơn thuần là “thành mỏng”; đó là khoảng cách không được hỗ trợ và vị trí điểm đo trên khoảng cách đó.
Thành mỏng giữa các hốc
Một thành mỏng có thể cứng theo một hướng nhưng lại dễ uốn theo hướng vuông góc với mặt rộng của nó. Một chiến lược tiếp xúc cả hai mặt theo các hướng đối lập có thể tạo ra phản ứng khác với một chiến lược thu được đặc tính tương tự từ các điểm tham chiếu có sẵn và một bộ tiếp xúc có giới hạn. Lựa chọn đúng phụ thuộc vào yêu cầu của bản vẽ và sơ đồ điểm tham chiếu đã được phê duyệt, chứ không phải sự tiện lợi.
Thành mỏng bên cạnh hốc sâu
Một thành mỏng có thể khó tiếp cận nếu không có đầu dò dài hơn. Cấu hình đầu dò dài hơn có thể mang lại những cân nhắc về hiệu suất riêng, và đường vào hốc có thể buộc một hướng tiếp cận không thuận lợi. Renishaw lưu ý rằng các đầu dò rất dài có thể làm cho sự thay đổi trước hành trình trở thành một phần lớn hơn của sai số đo lường, đặc biệt đối với các công việc đo hình dạng.Renishaw: Vận hành đầu dò
Các ví dụ này là các mẫu quyết định giả định, không phải là quy tắc chấp nhận phổ quát. Chúng cho thấy tại sao một báo cáo không có phương pháp lại là bằng chứng không đầy đủ khi chi tiết có tính đàn hồi.
Một khuôn khổ thực tế để quyết định xem tiếp xúc có phù hợp hay không
Sử dụng bốn câu hỏi trước khi chấp nhận hoặc từ chối kết quả CMM.
1. Bản vẽ đang cố gắng kiểm soát điều gì?
Một yêu cầu về kích thước, khoảng cách, biên dạng, vị trí hoặc hình dạng có thể phản ứng khác nhau với sự di chuyển của đặc điểm. Xác định khung tham chiếu chức năng và liệu bề mặt đo được có phải là bề mặt chức năng quan trọng hay không. Tránh thay thế bằng một phương pháp đo lường dễ dàng hơn trừ khi cơ quan kỹ thuật phê duyệt sự thay thế đó.
2. Đặc điểm có thể di chuyển đi đâu?
Lập bản đồ hướng biến dạng có thể xảy ra của đặc điểm. Một gờ môi không được hỗ trợ có thể di chuyển vuông góc với mặt của nó; một thành mỏng có thể bị xoắn; một thành mỏng có thể bị uốn cong ở gốc. Mô hình đơn giản này giúp nhóm quyết định liệu đường tiếp xúc có đang tác động lên đặc điểm theo hướng đàn hồi của nó hay không.
3. Thiết lập có tái tạo điều kiện được chỉ định không?
Sự hỗ trợ phải định vị chi tiết mà không định nghĩa lại nó một cách thầm lặng. Không tăng cường kẹp chỉ để tạo ra một kết quả thuận lợi. Sự hạn chế quá mức có thể làm phẳng, cong hoặc dịch chuyển một đặc điểm mỏng, tạo ra kết quả đạt yêu cầu mà không đại diện cho trạng thái chi tiết dự định. Ghi lại các điểm hỗ trợ, các ràng buộc, các tiếp xúc tham chiếu và định hướng như một phần của phương pháp kiểm tra.
4. Bằng chứng nào sẽ thay đổi quyết định?
Thỏa thuận trước xem liệu so sánh tiếp xúc có kiểm soát, quy trình đã được chuẩn hóa lặp lại, hướng tiếp xúc thay thế, phương pháp độc lập hay xem xét kỹ thuật về điều kiện bản vẽ có cần thiết hay không. So sánh chỉ hữu ích khi thiết lập, căn chỉnh điểm tham chiếu, định nghĩa đặc điểm và các giới hạn của nó được ghi lại.
Quy trình phê duyệt cho một đặc điểm mỏng bị tranh chấp
- Đóng băng bằng chứng.Giữ lại chương trình CMM gốc, nhận dạng đầu dò và thanh nối, trạng thái đã chuẩn hóa, hướng tiếp cận, bố trí hỗ trợ, căn chỉnh, ghi chú môi trường có sẵn cho nhóm và các giá trị đọc chưa chỉnh sửa. Không ghi đè kết quả gốc trong quá trình khắc phục sự cố.
- Xác nhận yêu cầu.Xem lại bản sửa đổi bản vẽ, yêu cầu GD&T, thứ tự điểm tham chiếu, ranh giới đặc điểm và liệu điều kiện yêu cầu có tự do, bị hạn chế hay liên quan đến lắp ráp hay không. Chuyển tiếp sự mơ hồ cho cơ quan thiết kế thay vì giải quyết nó bằng một lối tắt đo lường.
- Mô tả rủi ro về tính đàn hồi.Đánh dấu khoảng cách không được hỗ trợ, gốc, hướng uốn cong có thể xảy ra, vị trí tiếp xúc và liệu đầu dò có tiếp xúc về phía hoặc xa hỗ trợ hay không. Điều này có thể là một ảnh chụp màn hình được chú thích ngắn gọn hoặc một ghi chú kế hoạch đo lường.
- Xem xét phương pháp đã chuẩn hóa.Một chuyên gia đo lường đã chuẩn hóa nên xem xét loại đầu dò, lắp ráp thanh nối, trạng thái hiệu chuẩn hoặc chuẩn hóa, chu kỳ tiếp xúc, chiến lược quét hoặc chạm, phân bố điểm, căn chỉnh và khả năng tiếp cận. Không thay đổi cài đặt đầu dò đã được phê duyệt mà không có sự chuẩn hóa.
- Thực hiện so sánh có kiểm soát.Thay đổi từng điều kiện có ý nghĩa một lần, chẳng hạn như hướng tiếp xúc hoặc phương pháp hỗ trợ trong yêu cầu bản vẽ. Giữ nguyên phần, định nghĩa đặc trưng, logic điểm tham chiếu và khả năng truy xuất nguồn gốc. Ghi lại mọi biến số đã thay đổi.
- Sử dụng phương pháp độc lập khi thích hợp.Một phương pháp quang học, cơ khí, chức năng hoặc tiếp xúc thay thế có thể bổ sung góc nhìn, miễn là phương pháp đó có thể truy cập và xác định đặc trưng một cách thích hợp. Hãy xem nó như bằng chứng xác nhận, không phải là kết luận tự động chống lại CMM ban đầu.
- Đưa ra một quyết định kỹ thuật.Phê duyệt phương pháp đo, sửa đổi kế hoạch kiểm tra, yêu cầu làm rõ bản vẽ hoặc xác định vấn đề sản xuất dựa trên toàn bộ bằng chứng. Không được lấy trung bình các kết quả đọc để xóa bỏ một mẫu sai lệch có hệ thống, áp dụng một phép hiệu chỉnh chung chung hoặc chọn kết quả có lợi nhất.
- Bảo tồn phương pháp đã được phê duyệt.Đối với công việc lặp lại, giữ nguyên mô tả thiết lập đã chấp nhận, phiên bản chương trình đã đủ điều kiện, phương pháp báo cáo và liên kết sửa đổi. Đánh giá lại nếu hình học, tình trạng vật liệu, quy trình xử lý, sửa đổi bản vẽ hoặc điều kiện kiểm tra thay đổi.
Hồ sơ kiểm tra có thể bảo vệ được nên hiển thị những gì
Đối với một đặc trưng CNC mỏng, hãy yêu cầu đủ thông tin để tái tạo lại quyết định. Báo cáo kích thước đơn thuần có thể không đủ khi tuân thủ là yếu tố quan trọng đối với kết quả.
Các yếu tố hồ sơ hữu ích bao gồm:
- bản vẽ và phiên bản mô hình được sử dụng để kiểm tra;
- mã định danh đặc trưng, yêu cầu danh nghĩa, dung sai và tham chiếu điểm tham chiếu;
- tình trạng chi tiết và mô tả hỗ trợ;
- cách căn chỉnh CMM và cách xây dựng đặc trưng;
- loại đầu dò, cấu hình đầu đo và tham chiếu hồ sơ đủ điều kiện;
- hướng tiếp xúc hoặc quét khi có liên quan;
- kết quả đo ban đầu và kết quả của bất kỳ so sánh có kiểm soát nào;
- mô tả về bất kỳ phương pháp độc lập nào và giới hạn của nó;
- quyết định kỹ thuật và thẩm quyền phê duyệt.
Hồ sơ này không cần phải hành chính. Nó cần phân biệt sự sai lệch thực tế của chi tiết với phản ứng do đo lường gây ra và làm cho việc phê duyệt có thể tái tạo được.
Danh sách kiểm tra của người mua trước khi phê duyệt kết quả
- Xác định mọi gờ mỏng, cạnh mỏng, thành mỏng, tai mỏng hoặc đặc trưng nhỏ có thể di chuyển dưới tác động tiếp xúc.
- Nêu rõ liệu mỗi đặc trưng quan trọng được đánh giá ở trạng thái tự do, bị ràng buộc hay trong điều kiện lắp ráp.
- Cung cấp rõ ràng thứ tự ưu tiên điểm tham chiếu và ranh giới đặc trưng trên bản vẽ hoặc kế hoạch kiểm tra.
- Hỏi cách đặc trưng sẽ được hỗ trợ và từ hướng nào nó sẽ được tiếp xúc.
- Yêu cầu giữ lại các kết quả đọc ban đầu và cài đặt đầu dò nếu kết quả bị tranh chấp.
- Yêu cầu xem xét đủ điều kiện trước khi sử dụng bất kỳ đầu dò, đầu đo, chương trình hoặc thiết bị hạn chế nào đã thay đổi để phát hành.
- Xác định xem có cần phương pháp thay thế để so sánh hay không và câu hỏi mà nó dự định trả lời là gì.
- Ghi lại phương pháp cuối cùng đã được phê duyệt cho các lô hàng và sửa đổi bản vẽ trong tương lai.
Nhà cung cấp nên coi đây là một cuộc thảo luận kỹ thuật chung, chứ không phải là lý do để hứa hẹn một kết quả đạt.SUUXIANGcó thể xem xét các rủi ro kiểm tra được định nghĩa trong bản vẽ cùng vớikế hoạch đảm bảo chất lượng của nókhi hình dạng bộ phận và điều kiện chấp nhận được cung cấp.
Câu hỏi thường gặp
Lực dò CMM thấp có chứng minh được rằng một thành mỏng đã được đo chính xác không?
Không. Lực thấp hơn có thể giảm thiểu rủi ro dịch chuyển, nhưng độ chính xác còn phụ thuộc vào sự hỗ trợ, hướng tiếp xúc, hành vi của đầu dò, tình trạng bề mặt, căn chỉnh, định chuẩn và độ cứng cục bộ của đặc điểm.
Chúng ta có nên kẹp chặt một bộ phận mỏng hơn nếu nó không đạt kiểm tra CMM không?
Không. Việc kẹp chặt hơn có thể làm biến dạng bộ phận và tạo ra kết quả đạt không đại diện. Trước tiên, hãy xác nhận điều kiện kiểm tra theo yêu cầu của bản vẽ và ghi lại phương pháp hỗ trợ đại diện cho nó.
Quét có luôn tốt hơn dò chạm cho các đặc điểm mỏng không?
Không. Phương pháp quét và dò chạm có hành vi tiếp xúc, yêu cầu về khả năng tiếp cận và định chuẩn khác nhau. Chọn phương pháp dựa trên yêu cầu bản vẽ, hình dạng, hướng biến dạng và chiến lược đã được xác nhận.
So sánh quang học có thể giải quyết tranh chấp CMM bằng xúc giác không?
Nó có thể là bằng chứng hữu ích, nhưng không tự động giải quyết tranh chấp. Phương pháp thay thế phải sử dụng logic tham chiếu, định nghĩa đặc điểm và điều kiện bộ phận tương thích; nếu không, nó có thể đang đo một điều kiện khác.
Có gì cần thay đổi sau khi kết quả tranh chấp được giải quyết?
Bảo lưu điều kiện kiểm tra đã được phê duyệt, phiên bản chương trình, bố trí hỗ trợ, chiến lược tiếp xúc và lý do quyết định. Xem xét lại phương pháp nếu bản sửa đổi bộ phận, hình dạng đặc điểm, trạng thái vật liệu hoặc điều kiện yêu cầu thay đổi.
Đưa phương pháp đo vào báo giá
Đối với các bộ phận có các đặc điểm CNC mỏng không được hỗ trợ, hãy bao gồm bản vẽ, mô hình 3D, các đặc điểm quan trọng, điều kiện kiểm tra dự kiến và bất kỳ định dạng báo cáo nào được yêu cầu khi gửi yêu cầu. Để xem xét một đặc điểm cụ thể và bằng chứng phê duyệt của nó,hãy thảo luận về dự án của bạn.