CMM 기계 란 무엇입니까?
좌표 측정기(CMM)는 많은 제조 시설의 계측 실험실에서 흔히 사용되는 장치입니다. 치수 분석을 수행하는 방법으로 사용되며 제품의 품질을 보장하는 데 중요합니다. 이 기사에서는 CMM이 무엇인지, CMM을 사용할 때의 이점과 제한 사항, CMM의 대안에 대해 설명합니다.
3D CMM이란 무엇입니까?
CMM은 물체의 크기를 측정하는 데 사용되는 측정기입니다. 프로브를 부품 표면의 한 지점에 터치하고 직교 좌표를 기록하여 이를 수행합니다. 수십 또는 수백 개의 포인트가 부품에서 측정되고 중요한 치수를 확인하는 데 사용됩니다. 선택한 포인트가 수집되면 CMM은 이러한 포인트를 사용 가능한 데이터로 변환하여 측정값을 원본 설계 도면 또는 CAD 파일과 비교합니다. 결과 CMM 데이터에서 부품을 역설계할 수도 있습니다.
브리지, 게이트, 수평 암, 굴절 암 및 휴대용과 같은 여러 유형의 CMM 미터가 있지만 모두 스탠드, 컴퓨터 및 터치 프로브와 같은 동일한 기본 구성 요소로 구성됩니다. CMM의 테이블은 측정할 부품의 기준 역할을 합니다. 이 테이블은 평평하고 매끄럽고 안정적으로 제작되어 부품이 움직이지 않고 수집된 데이터가 부정확합니다. 컴퓨터는 기계의 두뇌 역할을 하여 손으로 제어하거나 터치 프로브를 실행하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 데이터 포인트와 측정값이 기록되고 계산되는 곳이기도 합니다. 마지막으로 터치 프로브는 펜 끝에 있는 부드러운 볼입니다. 이것이 부품과 접촉할 때마다 3D 공간에서 위치를 기록하도록 컴퓨터에 신호를 보냅니다.
CMM 사용의 이점
CMM 미터는 주로 프로그래밍 가능성에서 비롯되는 많은 이점이 있습니다. CMM 미터는 CNC(Computer Numerical Control)를 통해 수동으로 작동하거나 프로그래밍할 수 있습니다. 이는 인적 오류의 가능성을 제거하므로 높은 정확도를 허용합니다. 작업자는 필요한 측정을 수행하고 프로세스가 완료되면 무시하도록 기계를 프로그래밍할 수 있습니다. 또한 자동 실행 프로그래밍은 부품 테스트 및 품질 보증을 위해 여러 개의 동일한 부품을 측정할 때 유용합니다. 균일성을 보장하기 위해 동일한 절차로 각 조각에서 동일한 좌표를 측정할 수 있습니다.
CMM 미터는 매우 정확하며 0.00001인치 이내의 점의 위치를 측정할 수 있습니다. CMM 미터의 정확도는 온도의 영향으로 변경될 수 있지만 주변광은 유도 프로브 판독에 영향을 미치지 않습니다. CMM의 실행 가능한 대안으로 자주 사용되는 3D 스캐닝 기술은 주로 광학을 기반으로 합니다. 실내의 주변광은 3D 스캐너의 빛 또는 레이저와 혼합되어 정확도를 변경할 수 있습니다. CMM에는 이 문제가 없습니다.
CMM 사용 시 제한 사항
모든 기술과 마찬가지로 CMM 미터에도 단점이 있습니다. CMM 미터의 가장 큰 문제는 진입 장벽입니다. 그들은 고가의 산업용 기계이며 $120,000에서 $400,000 사이입니다. 결과적으로 비용을 정당화할 만큼 충분히 생산하는 대기업이나 측정 서비스 제공을 전문으로 하는 회사에서 사용하는 CMM만 볼 수 있습니다.
또한 터치 프로브는 정확하지만 몇 가지 문제도 있습니다. 프로브 터치당 하나의 데이터 포인트만 수집되기 때문에 많은 측정을 수행하는 것은 느리고 지루할 수 있습니다. 이것이 CMM 터치 프로브가 몇 가지 중요한 치수만 취하는 것이 가장 좋은 이유입니다. 또한 변환기는 판독할 부품과 물리적으로 접촉해야 하므로 작은 기능이 손상될 위험이 있습니다. 부품이 유연하고 얇아서 접촉할 때 프로브가 표면에 주의를 기울일 수 있는 경우 이 접촉은 데이터에 부정적인 영향을 미칠 수도 있습니다. 이렇게 하면 측정이 왜곡되고 결과의 정확도가 낮아집니다.
CMM 게이지의 또 다른 단점은 대부분이 정지 상태에서 만들어지기 때문에 부품을 기계에 공급해야 한다는 것입니다. 부품이 고정되어 있는 경우 측정할 수 있도록 휴대용 CMM에 투자해야 할 수 있습니다.
대체 3D 스캐닝
제품이 섬세하거나 내부 형상이 있거나 철저한 검사를 위해 수천 개의 데이터 포인트가 빠르게 필요한 경우 3D 스캐닝이 CMM보다 저렴한 대안이 될 수 있습니다. 3D 스캐너에는 레이저, 구조적 백색광, 구조적 청색광 및 컴퓨터 단층 촬영을 비롯한 여러 유형이 있습니다. 이러한 기술에 대한 자세한 비교를 보려면 여기를 클릭하십시오.
3D 스캐너는 CMM에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 주요 장점은 비접촉식 3D 스캐너입니다. 스캐너는 레이저, 빛 또는 X선을 사용하여 데이터 포인트를 캡처하고 측정값을 계산합니다. 따라서 미세한 형상도 파손 위험 없이 측정할 수 있습니다. 내부 기하학 측면에서 구성 요소 또는 어셈블리는 내부 측정을 수행하기 위해 분해하거나 파괴적인 테스트를 거쳐야 합니다. 그렇더라도 결과 측정이 가장 정확하지 않을 수 있습니다. 그러나 컴퓨터 단층 촬영(CT)은 흔적을 남기지 않고 부품을 통과하는 X선을 사용하므로 분해할 필요 없이 내부 형상을 쉽게 측정할 수 있습니다.
부품 검사 및 리버스 엔지니어링의 경우 3D 스캐너는 CMM 프로브만큼 성능이 좋으며 종종 더 좋습니다. 3D 스캐너는 터치당 CMM의 한 지점이 아닌 수천 개의 데이터 지점을 한 번에 기록할 수 있기 때문입니다. 이러한 사실 때문에 3D 스캐너는 CMM보다 훨씬 빠르게 부품의 전체 이미지를 생성하고 원본 도면이나 CAD와 비교할 수 있는 수천 개의 포인트를 제공합니다. CMM과 동일한 양의 데이터를 얻으려면 기하급수적으로 더 오래 걸립니다.
마지막으로 내부에 부품을 배치해야 하는 CT 스캐너 외에도 각 3D 스캐닝 기술의 휴대용 버전이 있습니다. 고정된 부품을 쉽게 측정할 수 있도록 휴대용 장치 또는 삼각대가 포함될 수 있습니다.
이러한 장점은 중요하지만 궁극적으로 3D 스캐닝과 CMM 탐색 사이의 결정은 크기 측면에서 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.
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