스타일러스 및 프로브 연장: 소형 액세서리가 CMM 정확도에 큰 영향을 미칩니다

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CMM(3차원 측정기)의 신뢰할 수 있는 측정 결과는 제조 프로세스를 모니터링하고 고품질 부품을 제공하는 데 매우 중요합니다. 부품 품질에 대한 절대적인 확신은 측정 불확실성을 최소한으로 유지해야만 얻을 수 있습니다.

스타일러스와 프로브 연장은 대부분의 측정에 대한 확실성을 제공할 수 있습니다. 그러나 깊은 시추공과 접근하기 어려운 기능에는 문제가 있습니다.

잘못된 스타일러스와 프로브 확장을 사용하여 품질을 저하시키지 마십시오. 귀하의 품질 요구 사항에 맞는 올바른 재료로 만든 올바른 도구를 찾으십시오.

프로브 헤드는 암에 장착되고 스타일러스는 CMM 헤드에 직접 장착됩니다. Modern Machine Shop의 Matt Danford가 설명했듯이 일부 CMM 스캐닝 헤드는 자체적으로 연결되며 일부는 확장이 필요합니다. 확장은 모든 표준 시스템에서 찾을 수 있으며 다양한 유형으로 제공됩니다.

Metrology News에서는 "오늘날 고정 헤드, 인덱싱 헤드, 연속 모션 헤드에 이르기까지 다양한 CMM 프로브 헤드가 제공됩니다."라고 말합니다. "고정 프로브 헤드는 여전히 매우 높은 정확도의 CMM에 사용되며 깊은 내부 부품 형상을 프로브하고 스캔하는 데 필요한 긴 연장 바를 운반하는 데 특히 유용합니다."

이러한 액세서리는 스타일러스 범위를 확장하고 복잡하거나 큰 부품에 대한 최적의 접근을 가능하게 합니다. 확장 기능은 특히 캐비티 깊은 곳이나 부품 아래에 있는 접근하기 어려운 형상에 접근할 수 있는 고정 프로브 헤드에 유용합니다.

확장은 전체 계측 시스템의 측정 불확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 결과적으로, 사양에 따라 CMM이 달성할 수 있는 정확도는 부적합한 확장을 사용할 경우에만 저하됩니다.

확장 성능은 세 가지 결정 요인에 의해 결정될 수 있습니다.

또한 작업자는 스타일러스와 프로브 모두에 ​​확장 기능을 사용할 때 모범 사례를 알고 있어야 합니다. 국립 물리 ​​연구소(National Physical Laboratory)는 다음과 같이 설명합니다. “프로브 헤드 및 액세서리 제조업체는 일반적으로 프로브 연장에 대한 최대 권장 길이를 지정합니다. 이러한 길이를 초과하는 연장을 사용하면 프로브 헤드 판독값의 정확성과 반복성에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다."

모든 품질 보증 솔루션에서 원하는 결과는 보다 일관된 측정 결과입니다. 스타일러스 연장에 적합한 재료를 선택하면 변화하는 조건에서 더 큰 안정성을 제공할 수 있습니다.

고려해야 할 품질 중 하나는 낮은 열팽창 계수입니다. 열 성장은 길이에 따라 달라지며, 특히 긴 스타일러스와 연장부의 경우 더욱 그렇습니다.

확장 재료에는 다양한 선택이 있으며 각 옵션은 온도 변화에 따라 뚜렷한 방식으로 영향을 받습니다. 이러한 재료에는 알루미늄 합금, 티타늄 및 탄소 섬유가 포함됩니다.

수십 년 전 계측이 주로 품질 실험실에서 수행되던 시절에는 알루미늄이 지배적인 재료였습니다. 품질 보증 및 제어가 생산 라인으로 이동함에 따라 새로운 재료가 필요했습니다. 실험실에서는 온도가 제어되었지만 알루미늄은 온도 변화를 잘 처리하지 못하고 생산 라인 계측에 적합하지 않습니다.

조인트, 너클 등 금속이 필요한 경우 티타늄은 경량, 강도, 열 및 구조적 안정성, 밀도의 최상의 조합을 제공합니다. ZEISS Industrial Quality Solutions의 액세서리 제품 관리 책임자인 Jörg Esswein은 "그러나 티타늄 연장은 무게 문제로 인해 알루미늄 연장과 비교할 수 있도록 직경과 벽 두께를 줄여야 했습니다."라고 말했습니다. "이러한 감소로 인해 강성이 손실됩니다."

탄소 섬유는 가장 일반적인 재료이며 긴 스타일러스와 연장에 가장 적합한 옵션입니다. 폴리머는 단단하고 가벼우며 굽힘 강도가 높고 열 안정성으로 인해 알루미늄, 스테인리스 스틸, 강철, 티타늄 및 세라믹과 같은 다른 소재보다 이점이 뛰어납니다.

고유한 장점에도 불구하고 세 가지 재료(알루미늄, 티타늄, 일부 탄소 섬유)는 모두 연장으로 인한 최상의 결과를 보장하는 올바른 특성 조합을 갖지 못할 수 있습니다.