Cad is meaisín tomhais comhordanáidí ann?

Ameaisín tomhais comhordanáidí(CMM) is gléas é a thomhaiseann geoiméadracht réad fisiceach trí phointí scoite a bhrath ar dhromchla an réada le tóireadóir. Úsáidtear cineálacha éagsúla tóireadóirí i CMManna, lena n-áirítear meicniúil, optúil, léasair, agus solas bán. Ag brath ar an meaisín, féadfaidh oibreoir suíomh an tóireadóir a rialú de láimh nó féadfaidh sé a bheith faoi rialú ríomhaire. De ghnáth, sonraíonn CMManna suíomh tóireadóir i dtéarmaí a dhíláithrithe ó shuíomh tagartha i gcóras comhordanáidí Cairtéiseach tríthoiseach (i.e., le haiseanna XYZ). Chomh maith leis an tóireadóir a bhogadh feadh na n-aiseanna X, Y, agus Z, ceadaíonn go leor meaisíní uillinn an tóireadóir a rialú chun tomhas dromchlaí a cheadú nach mbeadh inrochtana murach sin.

Ceadaíonn an CMM “droichead” 3T tipiciúil gluaiseacht an tóireadóir feadh trí ais, X, Y agus Z, atá ortagónach lena chéile i gcóras comhordanáidí Cairtéiseach tríthoiseach. Tá braiteoir ag gach ais a dhéanann monatóireacht ar shuíomh an tóireadóir ar an ais sin, de ghnáth le cruinneas micriméadair. Nuair a dhéanann an tóireadóir teagmháil le suíomh ar leith ar an réad (nó nuair a bhraitheann sé ar shlí eile), déanann an meaisín samplaí de na trí bhraiteoir suímh, agus ar an gcaoi sin tomhaistear suíomh pointe amháin ar dhromchla an réada, chomh maith le veicteoir 3thoiseach an tomhais a tógadh. Déantar an próiseas seo a athdhéanamh de réir mar is gá, ag bogadh an tóireadóir gach uair, chun “scamall pointe” a tháirgeadh a chuireann síos ar na limistéir dhromchla spéise.

Úsáid choitianta a bhaintear as CMManna ná i bpróisis déantúsaíochta agus tionóil chun cuid nó tionól a thástáil i gcoinne intinn an dearaidh. I bhfeidhmchláir den sórt sin, gintear scamaill phointe a ndéantar anailís orthu trí halgartaim athchéimnithe chun gnéithe a thógáil. Bailítear na pointí seo trí úsáid a bhaint as tóireadóir a shuíonn oibreoir de láimh nó go huathoibríoch trí Rialú Ríomhaireachta Díreach (DCC). Is féidir CMManna DCC a chlárú chun páirteanna comhionanna a thomhas arís agus arís eile; dá bhrí sin is cineál speisialaithe róbait thionsclaíoch é CMM uathoibrithe.

Páirteanna

Tá trí phríomhchuid i meaisíní tomhais chomhordanáidí:

• An príomhstruchtúr lena n-áirítear trí ais ghluaiseachta. Tá an t-ábhar a úsáideadh chun an fráma gluaisteach a thógáil athraithe thar na blianta. Baineadh úsáid as eibhear agus cruach sna CMManna luatha. Sa lá atá inniu ann, tógann na príomh-mhonaróirí CMM go léir frámaí as cóimhiotal alúmanaim nó díorthach éigin agus úsáideann siad ceirmeach freisin chun dolúbthacht an ais Z a mhéadú le haghaidh feidhmchlár scanadh. Is beag tógálaithe CMM atá fós ag monarú CMM fráma eibhir inniu mar gheall ar riachtanas an mhargaidh maidir le dinimic mhéadreolaíochta feabhsaithe agus an treocht mhéadaitheach chun CMM a shuiteáil lasmuigh den tsaotharlann cáilíochta. De ghnáth, níl ach tógálaithe CMM ísealtoirte agus monaróirí baile sa tSín agus san India fós ag monarú CMM eibhir mar gheall ar an gcur chuige ísealteicneolaíochta agus an iontráil éasca chun bheith ina thógálaí fráma CMM. Éilíonn an treocht mhéadaitheach i dtreo scanadh freisin go mbeidh ais Z an CMM níos doichte agus tugadh isteach ábhair nua amhail ceirmeach agus cairbíd sileacain.
• Córas scrúdaithe
• Córas bailithe agus laghdaithe sonraí — áirítear leis de ghnáth rialtóir meaisín, ríomhaire deisce agus bogearraí feidhmchláir.

Infhaighteacht

Is féidir na meaisíní seo a bheith ina seasamh leo féin, ina lámha agus iniompartha.

Cruinneas

De ghnáth, tugtar cruinneas meaisíní tomhais chomhordanáidí mar fhachtóir éiginnteachta mar fheidhm thar achar. I gcás CMM a úsáideann tóireadóir tadhaill, baineann sé seo le hinathdhéanamh an tóireadóra agus cruinneas na scálaí líneacha. Is féidir le hinathdhéanamh tipiciúil an tóireadóra tomhais a bheith laistigh de .001mm nó .00005 orlach (leathdheichiú cuid) thar an toirt tomhais iomlán. I gcás meaisíní 3, 3+2, agus 5 ais, déantar tóireadóirí a chalabrú go rialta ag baint úsáide as caighdeáin inrianaithe agus déantar gluaiseacht an mheaisín a fhíorú ag baint úsáide as tomhasairí chun cruinneas a chinntiú.

Páirteanna sonracha

Comhlacht meaisín

D'fhorbair Comhlacht Ferranti na hAlban an chéad CMM sna 1950idí mar thoradh ar riachtanas díreach comhpháirteanna beachtais a thomhas ina dtáirgí míleata, cé nach raibh ach 2 ais ag an meaisín seo. Thosaigh na chéad mhúnlaí 3-ais ag teacht chun cinn sna 1960idí (DEA na hIodáile) agus tháinig rialú ríomhaireachta chun cinn go luath sna 1970idí ach d'fhorbair Browne & Sharpe i Melbourne, Sasana, an chéad CMM oibre agus chuir sé ar díol é. (Ina dhiaidh sin, tháirg Leitz sa Ghearmáin struchtúr meaisín seasta le tábla gluaiseachta.)

I meaisíní nua-aimseartha, tá dhá chos ag an bhforstruchtúr de chineál droichid agus is minic a thugtar droichead air. Bogann sé seo go saor feadh an bhoird eibhir agus cos amháin (dá ngairtear an chos istigh go minic) ag leanúint ráille treorach atá ceangailte le taobh amháin den bhord eibhir. Luíonn an chos eile (an chos sheachtrach go minic) ar an mbord eibhir ag leanúint imlíne an dromchla ingearach. Is iad imthacaí aeir an modh a roghnaítear chun taisteal saor ó fhrithchuimilt a chinntiú. Sna cinn seo, brúitear aer comhbhrúite trí shraith poill an-bheag i ndromchla imthacaí cothrom chun cúisín aeir réidh ach rialaithe a sholáthar ar féidir leis an CMM bogadh air ar bhealach beagnach gan fhrithchuimilt ar féidir cúiteamh a dhéanamh as trí bhogearraí. Cruthaíonn gluaiseacht an droichid nó an droichid feadh an bhoird eibhir ais amháin den eitleán XY. Tá carráiste i ndroichead an droichid a thrasnaíonn idir na cosa istigh agus seachtracha agus a chruthaíonn an ais chothrománach X nó Y eile. Soláthraítear an tríú ais ghluaiseachta (ais Z) trí quill nó fearsaid ingearach a chur leis a ghluaiseann suas agus síos trí lár an charráiste. Cruthaíonn an tóireadóir tadhaill an fheiste braite ag deireadh an quill. Déanann gluaiseacht na n-aiseanna X, Y agus Z cur síos iomlán ar an imchlúdach tomhais. Is féidir táblaí rothlacha roghnacha a úsáid chun inrochtaineacht an tóireadóir tomhais a fheabhsú maidir le píosaí oibre casta. Ní fheabhsaíonn an tábla rothlach mar cheathrú ais tiomána na toisí tomhais, a fhanann 3T, ach soláthraíonn sé leibhéal áirithe solúbthachta. Is gléasanna rothlacha cumhachtaithe iad roinnt tóireadóirí tadhaill féin agus is féidir leis an mbarr tóireadóir rothlú go hingearach trí níos mó ná 180 céim agus trí rothlú iomlán 360 céim.

Tá CMManna ar fáil anois i réimse foirmeacha eile freisin. Áirítear leis seo airm CMM a úsáideann tomhais uilleacha a thógtar ag hailt na láimhe chun suíomh bharr an stíle a ríomh, agus is féidir tóireadóirí a fheistiú iontu le haghaidh scanadh léasair agus íomháú optúil. Is minic a úsáidtear CMManna láimhe den sórt sin i gcás ina bhfuil a n-iniomparthacht ina buntáiste thar CMManna leaba sheasta traidisiúnta - trí shuíomhanna tomhaiste a stóráil, ceadaíonn bogearraí ríomhchlárúcháin freisin an lámh tomhais féin, agus a toirt tomhais, a bhogadh timpeall na coda atá le tomhas le linn gnáthaimh tomhais. Toisc go ndéanann airm CMM aithris ar sholúbthacht lámh dhaonna, is minic a bhíonn siad in ann teacht ar thaobh istigh páirteanna casta nach bhféadfaí a scrúdú ag baint úsáide as meaisín caighdeánach trí ais.

Tóireadóir meicniúil

I laethanta tosaigh an tomhais chomhordanáidí (CMM), chuirtí tóireadóirí meicniúla i sealbhóir speisialta ag ceann an chuileáin. Rinneadh tóireadóir an-choitianta trí liathróid chrua a shádráil le ceann seafta. Bhí sé seo oiriúnach chun raon iomlán dromchlaí cothroma, sorcóireacha nó sféarúla a thomhas. Meilteadh tóireadóirí eile go cruthanna sonracha, mar shampla ceathrú, chun go bhféadfaí gnéithe speisialta a thomhas. Coinníodh na tóireadóirí seo go fisiciúil i gcoinne an phíosa oibre agus an suíomh sa spás á léamh ó léamh digiteach 3-ais (DRO) nó, i gcórais níos forbartha, á logáil isteach i ríomhaire trí lasc coise nó gléas dá samhail. Is minic a bhí tomhais a tógadh leis an modh teagmhála seo neamhiontaofa mar bhogadh meaisíní de láimh agus chuir gach oibreoir meaisín méideanna difriúla brú i bhfeidhm ar an tóireadóir nó ghlac siad le teicnící difriúla don tomhas.

Forbairt bhreise ab ea mótair a chur leis chun gach ais a thiomáint. Ní raibh ar oibreoirí teagmháil fhisiciúil a dhéanamh leis an meaisín a thuilleadh ach d’fhéadfaidís gach ais a thiomáint ag baint úsáide as bosca láimhe le luamháin stiúrtha ar an mbealach céanna agus a dhéantar le gluaisteáin nua-aimseartha rialaithe iargúlta. Feabhsaíodh cruinneas agus beachtas tomhais go mór le héigean an tóireadóir tadhaill leictreonaigh. Ba é David McMurtry ceannródaí an fheiste tóireadóir nua seo a bhunaigh ina dhiaidh sin an rud ar a dtugtar Renishaw plc anois. Cé gur fheiste teagmhála a bhí ann fós, bhí stíl liathróid chruach luchtaithe le spriongaí (liathróid ruby ​​​​níos déanaí) ag an tóireadóir. De réir mar a theagmhaigh an tóireadóir le dromchla an chomhpháirte, chlaon an stíl agus sheol sé an fhaisnéis chomhordanáidí X, Y, Z chuig an ríomhaire ag an am céanna. Laghdaigh earráidí tomhais de bharr oibreoirí aonair agus bhí an chéim réidh do thabhairt isteach oibríochtaí CNC agus teacht in aois na CMManna.

Is córais lionsa-CCD iad tóireadóirí optúla, a bhogtar cosúil leis na cinn mheicniúla, agus atá dírithe ar an bpointe spéise, seachas teagmháil a dhéanamh leis an ábhar. Cuirfear an íomhá a gabhadh den dromchla i bhfolach i dteorainneacha fuinneoige tomhais, go dtí go mbeidh an t-iarmhar leordhóthanach chun codarsnacht a dhéanamh idir criosanna dubha agus bána. Is féidir an cuar roinnte a ríomh go pointe, arb é an pointe tomhais atá ag teastáil sa spás é. Is 2T (XY) an fhaisnéis chothrománach ar an CCD agus is é an suíomh ingearach suíomh an chórais tóireadóireachta iomláin ar thiomántán Z an tseastáin (nó comhpháirt eile den ghléas).

Córais tóireadóirí scanadh

Tá samhlacha níos nuaí ann a bhfuil tóireadóirí iontu a tharraingíonn feadh dhromchla na bpáirtphointí tógála ag eatraimh shonraithe, ar a dtugtar tóireadóirí scanadh. Is minic a bhíonn an modh cigireachta CMM seo níos cruinne ná an modh tóireadóir tadhaill traidisiúnta agus is minic a bhíonn sé níos tapúla freisin.

Tá an chéad ghlúin eile scanadh, ar a dtugtar scanadh neamhtheagmhála, lena n-áirítear triantánú pointe aonair léasair ardluais, scanadh líne léasair, agus scanadh solais bháin, ag dul chun cinn go han-tapa. Úsáideann an modh seo bhíomaí léasair nó solas bán a theilgtear i gcoinne dhromchla na coda. Is féidir na mílte pointe a thógáil ansin agus a úsáid ní hamháin chun méid agus suíomh a sheiceáil, ach chun íomhá 3D den chuid a chruthú chomh maith. Is féidir na "sonraí scamallphointe" seo a aistriú ansin chuig bogearraí CAD chun samhail 3D oibre den chuid a chruthú. Úsáidtear na scanóirí optúla seo go minic ar chodanna boga nó íogair nó chun innealtóireacht droim ar ais a éascú.

Braiteoirí micrimhéadreolaíochta

Is réimse eile atá ag teacht chun cinn iad córais tóireadóireachta le haghaidh feidhmeanna méadreolaíochta micriscála. Tá roinnt meaisíní tomhais chomhordanáidí (CMM) atá ar fáil go tráchtála a bhfuil micreatóireadóir comhtháite sa chóras acu, roinnt córas speisialtachta i saotharlanna rialtais, agus aon líon ardán méadreolaíochta atá tógtha ag ollscoileanna le haghaidh méadreolaíochta micriscála. Cé gur ardáin mhéadreolaíochta maithe agus den scoth iad na meaisíní seo le scálaí nana-mhéadracha i go leor cásanna, is é a bpríomhtheorainn ná tóireadóir micrea/nana-chumasach iontaofa, láidir, cumasach.^{[lua ag teastáil]}I measc na ndúshlán atá roimh theicneolaíochtaí tóireadóireachta micriscála tá an gá atá le tóireadóir le cóimheas gné ard a thugann an cumas rochtain a fháil ar ghnéithe doimhne, cúnga le fórsaí teagmhála ísle chun nach ndéanfar damáiste don dromchla agus cruinneas ard (leibhéal nanaiméadar).^{[lua ag teastáil]}Ina theannta sin, bíonn tóireadóirí micriscála so-ghabhálach do dhálaí comhshaoil ​​amhail taise agus idirghníomhaíochtaí dromchla amhail teannadh (de bharr greamaitheachta, meiniscis, agus/nó fórsaí Van der Waals i measc nithe eile).^{[lua ag teastáil]}

I measc na dteicneolaíochtaí chun tóireadóireacht micreascála a bhaint amach tá leagan níos lú de tóireadóirí CMM clasaiceacha, tóireadóirí optúla, agus tóireadóir tonn seasamh i measc nithe eile. Mar sin féin, ní féidir teicneolaíochtaí optúla reatha a scála beag go leor chun gné dhomhain, chaol a thomhas, agus tá an taifeach optúil teoranta ag tonnfhad an tsolais. Soláthraíonn íomháú X-gha pictiúr den ghné ach ní sholáthraíonn sé aon fhaisnéis mhéadreolaíochta inrianaithe.

Prionsabail fhisiceacha

Is féidir tóireadóirí optúla agus/nó tóireadóirí léasair a úsáid (i gcomhar más féidir), rud a athraíonn CMManna go micreascóip thomhais nó meaisíní tomhais ilbhraiteoirí. Ní thugtar meaisíní tomhais ar chórais teilgean imeallach, córais triantánúcháin teodailíte nó córais i bhfad i gcéin agus triantánúcháin léasair, ach is ionann an toradh tomhais: pointe spáis. Úsáidtear tóireadóirí léasair chun an fad idir an dromchla agus an pointe tagartha ag deireadh an tslabhra chinéimítigh (i.e.: deireadh an chomhpháirte tiomána Z) a bhrath. Is féidir leis seo feidhm inteirmhéadrach, athrú fócais, diall solais nó prionsabal scáthú bhíoma a úsáid.

Meaisíní tomhais comhordanáidí iniompartha

Cé go n-úsáideann CMManna traidisiúnta tóireadóir a ghluaiseann ar thrí ais Chairtéiseacha chun tréithe fisiciúla réada a thomhas, úsáideann CMManna iniompartha airm altacha nó, i gcás CMManna optúla, córais scanadh saor ó airm a úsáideann modhanna triantánúcháin optúla agus a chuireann saoirse ghluaiseachta iomlán timpeall an réada ar chumas.

Bíonn sé nó seacht n-ais ag CMManna iniompartha le hairm hailteacha atá feistithe le hionchódóirí rothlacha, seachas aiseanna líneacha. Bíonn airm iniompartha éadrom (níos lú ná 20 punt de ghnáth) agus is féidir iad a iompar agus a úsáid beagnach áit ar bith. Mar sin féin, tá CMManna optúla á n-úsáid níos mó sa tionscal. Deartha le ceamaraí dlútha líneacha nó maitrís (cosúil leis an Microsoft Kinect), bíonn CMManna optúla níos lú ná CMManna iniompartha le hairm, níl aon sreanga iontu, agus cuireann siad ar chumas úsáideoirí tomhais 3T a dhéanamh go héasca ar gach cineál réad atá suite beagnach áit ar bith.

Tá feidhmeanna áirithe neamh-athchleachtacha amhail innealtóireacht droim ar ais, fréamhshamáirí tapa, agus cigireacht ar mhórscála ar chodanna de gach méid oiriúnach go hidéalach do CMManna iniompartha. Tá ilghnéitheach buntáistí ag baint le CMManna iniompartha. Tá an tsolúbthacht ag úsáideoirí tomhais 3T a dhéanamh ar gach cineál páirte agus sna suíomhanna is iargúlta/deacra. Tá siad éasca le húsáid agus ní gá timpeallacht rialaithe a bheith acu chun tomhais chruinne a dhéanamh. Thairis sin, is gnách go mbíonn CMManna iniompartha níos saoire ná CMManna traidisiúnta.

Is iad na comhbhabhtálacha dúchasacha a bhaineann le CMManna iniompartha ná oibriú láimhe (bíonn duine ag teastáil i gcónaí chun iad a úsáid). Ina theannta sin, is féidir a gcruinneas foriomlán a bheith beagán níos lú cruinn ná cruinneas CMM de chineál droichid agus níl sé chomh hoiriúnach do roinnt feidhmeanna.

Meaisíní tomhais ilbhraiteoirí

Is minic a chuirtear teicneolaíocht thraidisiúnta CMM a úsáideann tóireadóirí tadhaill le chéile le teicneolaíocht tomhais eile inniu. Áirítear leis seo braiteoirí léasair, físe nó solais bháin chun tomhas ilbhraiteoirí a sholáthar.