« بازگشت به فهرست مقالات
روش سفارش‌گذاری و انتخاب ابزارهای اندازه‌گیری سه بعدی (بخش اول)
امیرتهمتن آرشی مدیر عامل شرکت نوین صنعتگر
amirtahamtan@gmail.com
مقدمه :
دریک دسته بندی ساده، تجهیزات آزمون به دو نوع ادوات یا ماشین‌های استاندارد و سفارشی دسته‌بندی می‌گردند.
در این سری مقالات بعد از بررسی مشخصه‌ها و تعاریف اولیه؛ به برخی تجهیزات و ماشین‌آلات استاندارد اندازه‌گیری خواهیم پرداخت. سپس بحث در خصوص طراحی ماشین‌آلات سفارشی ادامه خواهد یافت.
واژگان مورد استفاده‌ی هرکمیت قابل اندازه‌گیری و یا ابزارهای اندازه‌برداری به شرح زیر است:
1- محدوده: حدود هر سنجه‌ی مورد اندازه‌گیری را مشخص می‌کند. به عنوان مثال شاخص طول در کولیس، در ابعاد 100، 200 ، 300 و ... تقسیم بندی می‌شوند.
2- ریزنمایی: حداقل فاصله‌ی دو مقدار نزدیک به هم در هر اندازه‌گیری است. این مقدار براساس مشخصه‌ی سنجه و ابزار اندازه‌گیری مشخص می‌گردد. در واقع این مقدار برابر قدرت تفکیک‌پذیری در ابزار تعریف می‌شود. در کولیس‌های معمولی مقدار ریزنمایی 02/0 میلی‌متر است.
3- دقت: از لحاظ ریاضی بزرگترین اختلاف کمیت  اندازه‌گیری شده با مقدار واقعی آنهاست. این پارامتر میزان خطای حداکثری در هر اندازه‌گیری را مشخص می‌نماید. به عنوان مثال در کولیس‌های عادی خطا در ابعاد کوچکتر از 100 میلی متر 1/0 میلی متر برآورد می‌گردد. (5 برابر ریزنمایی)
4- عدم قطعیت : با پیشرفت علوم اندازه‌گیری و دقیق‌تر شدن ابزارها، واژه‌ی عدم قطعیت و روش‌های محاسبات آنها جایگزین دقت شده است. ولی در بسیاری موارد عدم قطعیت و دقت تفاوتی با هم ندارند. عدم قطعیت در واقع بازه‌ی حداکثر ریاضی مقدار اندازه‌گیری شده نسبت به مقدار حداقل اندازه است. این مشخصه وابسته به عوامل مختلف در ابزارها و به روش ریاضی محاسبه می‌شود. در محاسبه عدم قطعیت منابع و مقدار هر عدم قطعیت بسیار مهم است. به عنوان مثال عدم قطعیت در اندازه‌برداری با یک کولیس از عواملی چون:  1- خطا گیج کالیبراسیون   2- خطای دما کاری   3- خطای مکانیکی ابزار و ... دیگر تشکیل می‌گردد.
5- شرایط محیطی: در اندازه‌گیری کمیت‌های مختلف شرایط محیطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. شرایطی مانند: محدوده‌ی دما محیط، رطوبت، حداقل و حداکثر فشار هوا، میزان لرزش.
دستگاه اندازه برداری سه بعدی:
تجهیزاتی دارای سه محور حرکتی  X,Y,Z  عمود بر هم جهت اندازه‌گیری ابعادی قطعات سه بعدی و تلرانس‌های هندسی همچنین مقایسه قطعات با مدل‌های طراحی کامپیوتری می‌باشند.
انواع دستگاه‌های CMM به شرح زیر است:
1- دستگاه مدل پلی:
پر مصرف‌ترین نوع دستگاه CMM است. در این نوع دستگاه دو محور بر روی ساختاری پل شکل بر روی بستر اصلی دستگاه حرکت می‌کنند. این نوع دستگاه‌ها در ابعاد کوجک تا متوسط ساخته شده و به عنوان انواع پلی متحرک شناخته می‌شوند. مهم‌ترین مشخصه این دستگاه‌ها دقت بسیار بالای آنها است که از ساختار و طراحی هندسی نتیجه می‌شود. در این خانواده از دستگاه‌ها دستگاه‌های خاصی هستند که محوری برای حرکت دادن میز داند و دو محور دیگر بر روی دو ستون ثابت نسب گردیده اند که نوع پل ثابت نام گرفته‌اند. این نوع دستگاه دقت بسیار بیشتری نسبت به انواع دیگر داشته و جزء دستگاه‌های بسیار دقیق هستند.  
2- دستگاه مدل بازویی:
دستگاه‌های CMM بزرگی هستند که برای اندازه‌گیری قطعات بدنه‌ی خودرو و قطعات مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها دسترسی بسیار خوبی به نواحی مختلف قطعه داشته و امکان اندازه‌گیری قطعات پیچیده را فراهم می‌آورد. محدودیت این نوع دستگاه‌ها طول بازو آن‌هاست که معمولاً کمتر از 2 متر است. این نوع دستگاه‌ها در مدل‌های دو بازو نیز طراحی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده اصلی آنها در قطعاتی با طول زیاد و عرض کمتر از 2 متر است.
3- دستگاه مدل ستون ثابت:
این دستگاه دارای ستون‌های ثابت بوده و کل بخش متحرک بر روی دو دیواره ساخته شده از این ستون‌ها حرکت می‌کند. معمولاً این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری قطعات بسیار بزرگ که در عرض و طول دارای ابعاد نسبتاً زیادی هستند کاربرد دارد. خانواده‌ی دیگری از این گروه ماشین‌آلات فقط یک دیوار ثابت داشته و ستون دیگر جهت ایجاد سهولت برای قراردادن قطعه، متحرک شده است.
4- دستگاه‌ صفحه‌ای:
بستر اصلی این نوع CMM یک صفحه‌ی گرانیتی دقیق و صاف است که دو صفحه‌ی کناری عمود بر آن با هم توازی بسیار خوبی دارند. یکی از ارزان‌ترین و دقیق‌ترین نوع CMM های ساخته شده تاکنون است. یکی از معایب آن بزرگ آن محدودیت عرض و ارتفاع است.
ادامه‌ی مطلب ...