أداة قياس الدقة: آلة قياس الإحداثيات ثنائية الأبعاد (CMM)
آلة قياس الإحداثيات ثنائية الأبعاد (CMM) عبارة عن أداة قياس عدم الاتصال عالية الأداء وعالية الدقة. لا تتلامس عناصر الاستشعار الخاصة بأداة القياس بشكل مباشر مع سطح الجزء الذي يتم قياسه، وبالتالي يتم التخلص من قوة القياس الناتجة عن الإجراء الميكانيكي. يعرض CMM ثنائي الأبعاد الصور الملتقطة عبر خطوط البيانات إلى بطاقة الحصول على البيانات الخاصة بالكمبيوتر، ثم يقوم البرنامج بتكوين صورة على شاشة الكمبيوتر. يمكنه قياس العناصر الهندسية المختلفة على جزء ما (النقاط، الخطوط، الدوائر، الأقواس، القطع الناقص، المستطيلات)، المسافات، الزوايا، التقاطعات، والتفاوتات الهندسية (الدائرية، الاستقامة، التوازي، العمودي، الميل، الموضع، التركيز، التماثل). ويمكنه أيضًا إجراء تتبع كفاف ثنائي الأبعاد وإخراجه إلى CAD. لا يمكنه مراقبة محيط قطعة العمل فحسب، بل يمكنه أيضًا قياس شكل سطح قطع العمل غير الشفافة.
الكشف عن الذباب: في معالجة القوالب، غالبًا ما تكون هناك ذبابات مخفية في فتحات لا يمكن قياسها بواسطة أدوات الكشف المختلفة. في مثل هذه الحالات، يمكن تطبيق الطين المطاطي على الذباب، وسيتم طباعة شكل الذباب على الطين. بعد ذلك، يمكن قياس حجم بصمة الطين باستخدام جهاز CMM ثنائي الأبعاد لتحديد أبعاد الذباب.
أداة قياس الدقة: آلة قياس الإحداثيات ثلاثية الأبعاد (CMM)
يتميز جهاز CMM ثلاثي الأبعاد بالدقة العالية (حتى مستوى الميكرومتر) وتعدد الاستخدامات (قادر على استبدال أدوات قياس الطول المختلفة). يمكنه قياس العناصر الهندسية (بالإضافة إلى العناصر التي يمكن قياسها بواسطة 2D CMM، يمكنه أيضًا قياس الأسطوانات والأقماع)، والتفاوتات الهندسية (بالإضافة إلى التفاوتات التي يمكن قياسها بواسطة 2D CMM، فإنه يشمل أيضًا الاسطواني، والتسطيح، وشكل الخط، وشكل السطح ، والمحورية)، والأسطح المعقدة. طالما يمكن أن يصل رأس القياس الخاص بـ 3D CMM، فإنه يمكنه قياس الأبعاد الهندسية والمواضع النسبية، بالإضافة إلى الملامح السطحية. بمساعدة الكمبيوتر، يمكن إكمال معالجة البيانات. نظرًا لدقتها العالية ومرونتها وإمكانياتها الرقمية الممتازة، فقد أصبحت وسيلة مهمة وأداة فعالة لمعالجة القوالب الحديثة وتصنيعها وضمان الجودة.
بالنسبة لبعض القوالب التي يتم تعديلها بدون رسومات ثلاثية الأبعاد، يمكن قياس القيم الإحداثية للعناصر المختلفة وخطوط الأسطح غير المنتظمة. بعد ذلك، يمكن تصدير العناصر المقاسة باستخدام برامج الرسم وتحويلها إلى رسومات ثلاثية الأبعاد للمعالجة والتعديل السريع والدقيق (بعد تحديد الإحداثيات، يمكن قياس القيمة الإحداثية لأي نقطة).
استيراد النموذج ثلاثي الأبعاد والقياس المقارن: بعد تشكيل الأجزاء، لتأكيد الاتساق مع التصميم أو للكشف عن الحالات الشاذة أثناء التجميع، عندما لا تكون بعض محيطات السطح أقواسًا دائرية ولا قطعًا مكافئة ولكن أسطحًا غير منتظمة، ولا يمكن قياس العناصر الهندسية، يتم إجراء قياس ثلاثي الأبعاد يمكن استيراد النموذج للقياس المقارن مع الجزء لفهم أخطاء التصنيع. وبما أن قيم القياس هي قيم انحراف من نقطة إلى نقطة، فإن هذا يسهل التصحيح والتحسين السريع والفعال.
تطبيق اختبار الصلابة
تشمل أجهزة اختبار الصلابة شائعة الاستخدام جهاز اختبار الصلابة Rockwell (سطح المكتب) واختبار صلابة Leeb (المحمول). وحدات الصلابة شائعة الاستخدام هي Rockwell HRC وBrinell HB وVickers HV.
جهاز اختبار صلابة روكويل HR (اختبار صلابة سطح المكتب)
تستخدم طريقة اختبار الصلابة روكويل مسافة بادئة مخروطية ماسية بزاوية درجة 120- أو كرة فولاذية بقطر 1.59/3.18 مم للضغط على سطح المادة التي يتم اختبارها، ويتم تحديد صلابة المادة بواسطة عمق المسافة البادئة. اعتمادًا على صلابة المادة، يتم استخدام ثلاثة مقاييس مختلفة لتمثيل HRA وHRB وHRC.
HRA هي الصلابة التي يتم قياسها باستخدام حمولة 60 كجم وإسناد مخروطي ماسي، يستخدم للمواد ذات الصلابة العالية للغاية، مثل الكربيدات الأسمنتية.
HRB هي الصلابة التي يتم قياسها باستخدام حمولة 100 كجم وكرة فولاذية مقوية بقطر 1.58 مم، تستخدم للمواد ذات الصلابة الأقل، مثل الفولاذ الملدن والحديد الزهر وسبائك النحاس.
HRC هي الصلابة التي يتم قياسها باستخدام حمولة 150 كجم وإسناد مخروطي ماسي، يستخدم للمواد ذات الصلابة العالية جدًا، مثل الفولاذ المروي، والفولاذ المقسى، والفولاذ الطبيعي، وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ.
Vickers Hardness HV (أساسًا لقياس صلابة السطح)
مناسبة للتحليل المجهري. يستخدم جهاز اختبار الصلابة Vickers مسافة بادئة على شكل هرم مربع ماسي بزاوية 136 درجة وحمولة تصل إلى 120 كجم للضغط على سطح المادة. يتم تحديد الصلابة عن طريق قياس الطول القطري للمسافة البادئة، مما يجعلها مناسبة لقطع العمل الأكبر واختبار صلابة الطبقة السطحية الأعمق.
Leeb Hardness HL (اختبار الصلابة المحمول)
صلابة ليب هي طريقة لاختبار الصلابة الديناميكية. يتم ضرب سرعة الارتداد لجسم التصادم لمستشعر الصلابة على مسافة 1 مم من سطح قطعة العمل، مقارنة بسرعة التصادم، بـ 1000 لتحديد قيمة صلابة ليب.
المزايا: لقد قام مقياس صلابة Leeb، المعتمد على نظرية صلابة Leeb، بتغيير طرق اختبار الصلابة التقليدية. نظرًا لأن مستشعر الصلابة صغير الحجم مثل القلم، فإنه يمكن حمله باليد واستخدامه لإجراء اختبارات الصلابة الاتجاهية المختلفة على قطع العمل مباشرة في موقع الإنتاج، وهو أمر يصعب على أجهزة اختبار الصلابة المكتبية الأخرى تحقيقه.
