多くの購入者は、三次元測定機の花崗岩本体が工場から出荷されると、その精度は永久に安定するという固定観念を持っています。花崗岩は残留応力が低く、熱膨張が低く、減衰が高いため、機械全体のベンチマークドリフトのリスクを大幅に軽減します。ただし、精度の低下を免れることはできません。このような劣化が材料自体の構造的破損によって発生することはほとんどありません。これは主に、動作環境、動作習慣、補助コンポーネント、アセンブリ インターフェースでの長期的な変更によって引き起こされます。-多くの小さな損失は初期段階で検出するのが難しく、異常な測定データが現れるまで蓄積されます。超精密花崗岩コンポーネントの製造経験を活かし、UNPARALLELED Group は、長期使用中に花崗岩 CMM 本体で発生しやすい数種類の精度の低下を分析しています。-
ワークショップ内の空気の流れと温度勾配は、最も見落とされている劣化の原因です。多くの品質検査ワークショップは、室温全体を追跡するだけで、局所的な温度差を無視しています。機器の近くのエアコンの吹き出し口からの直接の空気の流れ、ドアの頻繁な開閉によって持ち込まれる冷気と熱気、作業テーブル上の光源による長時間の照射により、御影石コンポーネントの表面に温度勾配が形成されます。-花崗岩は熱をゆっくりと伝えます。部分的に加熱した後は、ブロック全体の温度を迅速に均一にすることができず、内部温度差が生じ、一時的な曲げ変形が生じます。この変形は可逆的ですが、毎日繰り返される高温低温の衝撃により、3 つの軸の幾何学的関係が乱され続けます。{7}}ベンチマークの状態は測定ごとにわずかに異なります。時間の経過とともに、繰り返し起こる熱変化により、エア ベアリングとガイド レールの接触面のわずかなクリアランスの変化が拡大し、間接的に測定のばらつきが増大します。周囲温度の変化にすぐに追従する金属フレームとは異なり、花崗岩は温度にゆっくりと反応しますが、継続的な局所的な温度差により、ゆっくりとした持続的な精度のドリフトが発生します。
花崗岩の作業台とエアベアリングの間に落ちる塵や砥粒は、進行性の摩耗損失を引き起こします。多くの人は、硬度が高いということは、花崗岩が完全に防塵性を備えていることを意味すると考えています。-工場での研削やワークの切断によって発生した金属粉や細かい砂が、空気の流れに乗って御影石の基準面に付着します。エアベアリングは空気膜によって浮遊して動作します。小さな硬い粒子が空気膜内に捕捉されると、ベアリングと花崗岩の表面の間にラッピング効果が形成されます。粒子による継続的な摩擦により、花崗岩の基準面に微小な傷が徐々に生じます。傷は浅く始まり、すぐに平坦性を損なうことはありませんが、基準面の微細なトポグラフィーに損傷を与え、均一な空気膜の分布を乱します。-。プローブの移動中に微小な変動が発生し、ランダムなジャンプを引き起こし、再現性が徐々に低下します。このような損傷は不可逆的であり、単純な洗浄では表面に形成された微小な欠陥を修復することはできません。
ワークピースの不適切な配置や荷重の影響により、基準面に局所的な圧痕損傷が発生します。花崗岩は優れた圧縮強度を備えていますが、集中点荷重に対する耐性には限界があります。重いワークがワークテーブルにぶつかったり、ワークの鋭い角からの点圧力がかかったり、テーブル上でワークを引きずったりすると、花崗岩にエッジの欠けや穴のようなくぼみが発生します。ミクロン-スケールのピットであっても、プローブがそのゾーンを横切ると座標ベンチマークを乱します。オペレータの中には、ツールやゲージをテーブルの同じ領域に長時間積み重ねたままにする人もいます。長期にわたる局所荷重により、花崗岩コンポーネントの支持点の応力分布が変化し、自重変形が変化します。-この損傷は主に作業テーブルの部分領域に集中します。局所的な単一点欠陥は、周囲の広範囲にわたる測定精度に影響を及ぼします。また、従来のフルマシン キャリブレーションでは、局所的なベンチマーク異常を検出するのが困難です。{11}}
支持条件が変化すると、花崗岩体の自重変形が変化します。{0} Granite CMM は、機械的バランスを維持するために多点サポートに依存しています。-納品時のサポート位置とレベリング高さはシミュレーションと物理試験により確認されます。作業場での地盤の沈下、支持脚の経年変形、および機器の移設後の元のパラメータに従った不完全な再レベリングにより、元の力のバランスが崩れます。{5}}花崗岩材料自体は塑性変形を受けませんが、支持力の分布が変化すると、自重による弾性変形がそれに応じて変化し、ワークテーブルの平面度や三軸直角度のずれが生じます。{8}この損失は花崗岩材料の損傷が原因ではなく、機械的ベンチマークのバランスが崩れていることが原因です。多くの工場で設備を移設した後、オペレータは 3 軸の幾何学的関係を再確認せずに、単純な水平出しのみを実行します。-長期間の運用中に測定誤差が蓄積され続けます。-
取り付けられた補助コンポーネントの経年劣化は、間接的にマシン全体の精度低下を引き起こします。これは、花崗岩本体の精度の低下と間違われやすいです。{0}花崗岩は、機器の機械的ベンチマーク キャリアとしてのみ機能します。リニアスケール、エアベアリング、プローブ、エアパイプライン、その他の消耗品は時間の経過とともに劣化します。エア フィルターが詰まると、空気供給が不安定になり、空気膜の厚さが変化します。-内部プローブ部品が摩耗し、しきい値ドリフトが発生します。リニアスケールの汚れやリードヘッドの経年劣化により、測定誤差が生じます。多くのオンサイトのトラブルシューティングでは、技術者はまず花崗岩のワークテーブルの精度を疑いますが、本当の原因はモーション アセンブリとセンシング アセンブリにあります。このような間接的な損失は非常に一般的であり、しばしば誤った判断につながります。工場は、根本的な問題を解決せずに、花崗岩のテーブルトップの再研磨に多額の費用を費やす可能性があります。{9}}
不適切なメンテナンス方法もベンチマークに人為的な損傷を与えます。花崗岩の表面を強酸性またはアルカリ性の洗剤で洗浄すると、鉱物の粒界が腐食され、表面の粒子が緩みます。不純物除去用のハードスクレーパーとスチールブラシは基準面を直接傷つけます。花崗岩は緻密な鉱物構造を特徴としていますが、粒界は依然として弱点です。化学腐食により、鉱物粒子間の結合力が徐々に弱まります。空気の流れと振動が繰り返されると、表面粒子がゆっくりと剥がれ落ち、基準面の微細トポグラフィーが継続的に劣化します。メンテナンスによって引き起こされる損傷は通常、パッチ状に広がり、大きな作業テーブル全体でのベンチマークの均一性がより深刻に損なわれます。
花崗岩 CMM の精度の低下は、ほとんどの場合、ゆっくりと進行的に進行します。突然全体の精度が崩れることはほとんどありません。劣化のメカニズムが金属フレームとは大きく異なります。金属フレームは主に時間の経過による応力解放により変形します。花崗岩 CMM の精度の問題は、微小な表面の損傷、力のバランスの崩れ、局所的な温度勾配、および補助要素の経年劣化に集中しています。花崗岩 CMM コンポーネントを納入する際、UNPARALLELED グループは顧客向けに操作およびメンテナンスのガイドラインを共有し、ユーザーが直接の気流の吹き込み、粉塵の蓄積、集中負荷による影響などのリスクを回避できるように支援します。動作環境を制御し、積み込みと洗浄のワークフローを標準化し、サポート フィート、空気供給システム、プローブの状態を定期的に検査することで、あらゆる種類の精度損失を大幅に遅らせ、花崗岩の長期的なベンチマーク安定性の利点を完全に引き出すことができます。{6}}