Ny teknik reducerer tidsforsinkelsen mellem komponentfremstilling og kontrol af præcision på CMM

Forskningsresultater beskrevet i en ny artikel af videnskabsmænd fra University of Huddersfield vil gøre det muligt for ingeniørfirmaer at opnå store gevinster i produktivitet og effektivitet ved at reducere den ofte betydelige tidsforskydning mellem fremstilling af komponenter og kontrol af deres præcision på en koordinatmålemaskine (CMM) .

For at sikre fuldstændig nøjagtighed, CMM'er er anbragt i et strengt temperaturkontrolleret miljø. Men fremstillingsprocesser fører ofte til store stigninger eller fald i komponenternes temperatur. Indtil de er stabiliseret, kan de ikke kontrolleres. "Temperatur iblødsætning" er betegnelsen for dette, og en "leg sikker" holdning betyder, at større komponenter kan sættes til side i så længe som 24 timer, forårsager en træstamme i produktionen, med dyre CMM'er stående inaktive.

Men på University of Huddersfields School of Computing and Engineering, et forskningsprojekt ledet af Dr. Naeem Mian har udført en række eksperimenter, der giver ingeniørfirmaer en teknik til at beregne, hvor lang tid det tager for en komponents temperatur at blive stabiliseret, så den sikkert kan måles med en CMM.

Det har vist sig, at ventetiderne kan være betydeligt lavere end almindeligt antaget – potentielt en reduktion på mange timer. For eksempel, Dr. Mian og hans team udførte forskellige eksperimenter med en opvarmet venturi – en komponent, der bruges i olie- og gasindustrien – og opdagede, at det krævede tid til temperaturopblødning, så det kunne placeres på en CMM, var så lavt som 7,6 minutter.

Dr. Mian satte sig for at opdage TCC-værdierne for de komponenter, han testede, og brugte Finite Element Analysis (FEA) til at validere sine resultater og til at simulere forholdene på arbejdspladsen.

Ud over hans eksperimenter med venturien, han udførte også tests med en opvarmet aluminiumsplade placeret på en granitblok indlejret med sensorer – granit er det stof, der bruges til testlejet i CMM'er.

"Vi lavede disse eksperimenter for at fastslå varmeoverførselshastigheden fra aluminiumspladen til granitten, " sagde Dr. Mian.

I sin artikel, han udtaler, at den teknik, han beskriver, vil have en betydelig effekt på styringen af ​​CMM-ressourcer "og ville i høj grad reducere maskinens nedetid ved effektivt at styre maskinens tilgængelighed". Han forventer, at hans resultater vil have særlig relevans for olie og gas, bilindustrien, luftfart, marine "og andre industrier, hvor fremstilling og måling i bulk finder sted".

Resultater fra rækken af ​​eksperimenter, herunder de matematiske formler, der vil hjælpe producenter, der søger at beregne temperaturgennemvædningsperioderne, er givet i den nye artikel fra Dr. Mian – co-forfattet med hans kolleger Dr. Simon Fletcher og professor Andrew Longstaff – der vises i tidsskriftet Measurement. Den har titlen "Reduktion af latensen mellem bearbejdning og måling ved hjælp af FEA til at forudsige termiske transiente effekter på CMM-måling."