Bir koordinat ölçüm makinesinin (CMM) temel değeri, tek bir okumada değil, aynı iş parçasını tekrar tekrar ölçerken verilerin dağılımında, yani tekrarlanabilirlikte yatmaktadır. Birçok ekipman üreticisi, optimizasyon çabalarını doğrusal ölçekler, problar ve hareket kontrol algoritmaları üzerine odaklıyor ancak ana çerçevenin tüm koordinat kökenlerinin taşıyıcısı olduğunu gözden kaçırıyor. Dökme demir veya alüminyum çerçevelerdeki küçük deformasyon ve artık titreşim, rastgele ölçüm sapmalarına neden olur. Gelişmiş elektronik kontrol sistemleri bile makine gövdesinin neden olduğu kıyaslama sapmasını tam olarak telafi edemez. Ultra hassas bileşen Ar-Ge deneyiminden yararlanan UNPARALLELED Group, granit çerçevelerin ölçüm dağılımını temel olarak nasıl azalttığını açıklıyor ve CMM tekrarlanabilirliğine katkılarını ölçüyor.
Tekrarlanabilirliğin azalması, esasen makine koordinat sisteminin her ölçüm arasında hafif ve tahmin edilemeyecek şekilde değişmesi anlamına gelir. Bu sapma esas olarak üç kaynaktan kaynaklanmaktadır: harici titreşim bozukluğu, sıcaklık değişiminin neden olduğu yapısal bozulma ve malzeme artık geriliminin zaman içinde yavaşça salınması. Geleneksel dökme demir çerçeveler yeterli sağlamlığa ancak zayıf sönümlemeye sahiptir. Prob iş parçasına temas ettiğinde ve mikro darbeler oluşturduğunda veya atölye vinçlerinden ve bitişikteki takım tezgahlarından titreşimler geçtiğinde, çerçeve hafif, sürekli bir salınım geçirir. Titreşim zayıflama durumu her nokta yakalama için farklılık gösterir ve bu da prob tetikleme konumlarında rastgele kaymalara yol açar. Bu, aynı noktada tekrarlanan örnekleme için dalgalanan okumalara ve bozulmuş tekrarlanabilirliğe yansır. Alüminyum alaşımları ısıyı hızla iletir. Küçük ortam sıcaklığı dalgalanmaları çerçevenin genişlemesine ve daralmasına neden olarak X/Y/Z eksenleri arasındaki ortogonalliği değiştirir. İş parçalarının farklı zaman dilimlerinde yeniden ölçülmesi bariz tutarsızlıklara neden olur.
Granit çerçevelerin ilk faydası, yüksek doğal sönümleme sayesinde titreşimin hızlı bir şekilde dağıtılması ve prob tetiklemesinden kaynaklanan rastgele hataların ortadan kaldırılmasıdır. UNPARALLELED® siyah granit 3100kg/m³ yoğunluğa ulaşır. Tane sınırı yapısı doğal sönümleme sağlar. Probun mikro teması ve hava yataklarının start-stop anında titreşim enerjisi, şasi üzerinde sürekli bir salınım olmaksızın mineral tanecik arayüzleri boyunca hızla ısıya dönüşür. Dökme demir çerçevelerle karşılaştırıldığında granit, eşdeğer harici uyarım altında kalan titreşim genliğini büyük ölçüde azaltır. Prob iş parçasına her dokunduğunda bozulma durumu tutarlı kalır. Bu, tipik bir rastgele hata kaynağını ortadan kaldırır: aynı konumda tekrarlanan numune alma sırasında değişen titreşim koşullarının neden olduğu veri dağılımı, tekrarlanan ölçümler için hata bandını doğrudan daraltır. Yarı iletkenler, optik parçalar ve havacılık kanatlarına yönelik mikron altı denetim senaryolarında, titreşimin neden olduğu küçük sıçramalar genellikle başarılı ve başarısız sonuçları ayırır.
İkincisi, ultra düşük ve tekdüze termal genleşme, sıcaklık dalgalanmalarından kaynaklanan koordinat kaymasını azaltır ve zaman içinde yeniden ölçüm sonuçlarını stabilize eder. CMM'ler için tekrarlanabilirlik değerlendirmesi, sabit sıcaklıktaki laboratuvarlarda yapılan kısa süreli testlerle sınırlı değildir; tam gün ve vardiyalar boyunca sürekli denetimi sürdürmelidir. Metal çerçeveler ısıyı hızlı bir şekilde iletir. Yerel sıcaklık farklılıkları çerçevenin bükülmesine ve bükülmesine neden olarak X/Y/Z eksenleri arasındaki dikliğin değişmesine neden olur. Yazılım termal telafisi ile bile yalnızca doğrusal genleşme düzeltilebilirken, bükülmeden kaynaklanan doğrusal olmayan hataların tamamen ortadan kaldırılması hala zordur. Granit, düşük bir termal genleşme katsayısına ve yavaş ısı iletimine sahiptir. Sıcaklık değişiklikleri yavaşça yayılır, tek biçimli deformasyon üretir ve yerel distorsiyona direnir. Küçük atölye sıcaklık değişimleri altında, genel koordinat kıyaslamasının ofseti mikron altı aralıkla sınırlıdır. Aynı iş parçası sabah ve öğleden sonra yeniden ölçülürken veri dağılımı önemli ölçüde azalır. Birçok müşteri, katı sabit sıcaklık kontrolü olmayan kaliteli atölyelerde, granit çerçeveli CMM'lerin, çok daha uzun kalibrasyon aralıklarıyla eşdeğer dökme demir modellere göre çok daha kararlı tekrarlanabilirlik sağladığını bildirmektedir.
Üçüncüsü, yüz milyonlarca yıllık doğal jeolojik yaşlanma, son derece düşük artık gerilim bırakıyor. Granit, servis ömrü boyunca yavaşça deforme olmaz ve tekrarlanabilirliğin uzun vadeli tutarlılığını korur. Dökme demir ve alüminyum bileşenler, döküm ve kaynak sonrasında büyük artık gerilimi korur. Yapay yaşlandırma tedavisinden sonra bile stres aylar veya yıllar içinde yavaş yavaş ortadan kalkar ve çerçeve geometrisini ustaca değiştirir. Yeni makineler teslimatta tekrarlanabilirlik testlerini geçebilir ancak eksenlerin düzlüğü ve dikliği sürekli çalışma sonrasında yavaş yavaş bozulur. Tekrarlanan ölçümlerin veri dağılımı artar ve kalibrasyonun sık sık kapatılması gerekir. Buna karşılık, granit iç gerilimi neredeyse tamamen serbest bırakmıştır. Geometrik formu, hassas son işlemden sonra uzun süre sabit kalır ve üç eksenin ortogonalliği, zaman içinde kaymaya karşı direnç gösterir. Kısa vadede iyi bir tekrarlanabilirlik elde etmek kolaydır; zorluk, binlerce ve onbinlerce denetim döngüsünden sonra endeksi korumaktır. Bu, metroloji laboratuvarlarının ve üçüncü taraf denetim enstitülerinin neden granit çerçeveli CMM'leri tercih ettiğini açıklıyor.
Buna objektif olarak bakmak gerekir: Granit çerçeveler her derde deva değildir ve tam makine tekrarlanabilirliğini bağımsız olarak belirleyemez. Lineer teraziler, hava yatakları, prob sistemleri, montaj işçiliği ve atölye temel titreşim izolasyonu da hayati rol oynamaktadır. Granit'in işlevi, makine gövdesinden kaynaklanan kontrol edilemeyen rastgele hata kaynaklarını ortadan kaldırmak ve elektronik kompanzasyon sistemleri için istikrarlı bir mekanik kıyaslama sağlamaktır. Çerçeve sürekli olarak mikro deformasyona uğrar ve titreşirse, algoritmik dengeleme yalnızca yaklaşık düzeltmeyi gerçekleştirebilir ve rastgele sıçramaları ortadan kaldıramaz. UNPARALLELED, granit CMM çerçevelerini işlerken çok noktalı destekle modal simülasyon ve öz ağırlık deformasyon analizi gerçekleştirir. Teslimattan önce lazer interferometreler ve yüksek hassasiyetli elektronik seviyeler üç eksenli geometriyi doğrular. Tüm denetim cihazları ulusal metroloji enstitülerine, kilitleme çerçevesinin düzlüğüne, dikliğine ve düzlüğüne göre izlenebilir. Tam granit çözümlerin yanı sıra, hassas seramik Z ekseni ve karbon fiber kirişlere sahip kompozit çerçeveler, farklı boyut ve hassas derecelerdeki koordinat ölçüm makineleri için yapılandırılabilir.
Metroloji verileri açısından bakıldığında: aynı doğrusal ölçek ve prob konfigürasyonu altında, metal çerçeveli CMM'ler, tekrarlanan ölçümler ve daha dağınık örnekleme verileri için daha büyük standart sapma gösterir. Granit çerçevelere geçiş, titreşim ve termal deformasyondan kaynaklanan rastgele hataları bastırır, veri kümelenmesini sıkılaştırır ve tekrarlanabilirlik göstergelerini gözle görülür şekilde yükseltir. İyileştirmenin boyutu atölye ortamına göre değişir. Sahadaki daha büyük titreşim ve sıcaklık salınımları granitten daha belirgin kazanımlar sağlar. Seri üretim hattı kalite denetimi için geliştirilmiş tekrarlanabilirlik, yanlış kararları azaltır, yeniden denetim iş yükünü azaltır ve ölçüm dalgalanması nedeniyle iyi parçaların hurdaya çıkarılmasını önler.
Özetlemek gerekirse, granit çerçeveler üç temel mekanizma aracılığıyla CMM'nin tekrarlanabilirliğini artırır: rastgele titreşim rahatsızlığını bastırmak, termal deformasyon kaymasını azaltmak ve uzun vadeli gerilim kaymasını önlemek. Belirsiz mekanik hataları en aza indirir ve her ölçümün aynı kararlı koordinat sistemi içinde çalışmasını sağlarlar. Eksiksiz bir uluslararası sertifika portföyüne sahip olan UNPARALLELED Group, üst düzey koordinat ölçüm makineleri için istikrarlı metroloji kriterleri oluşturmak üzere entegre granit çalışma tezgahları, çapraz kirişler ve sütunlar sağlayarak, tekrarlanan kısa döngü ölçümlerinin tutarlılığını ve yıllar süren çalışmalardan sonra sürekli tekrarlanabilirliği garanti eder.