Porady ekspertów ZEISS Metrology
Zapoznaj się z naszymi wskazówkami dotyczącymi trzpieni marki ZEISS. Nasi eksperci przekazują cenną wiedzę, która pomaga rozwiązywać zadania pomiarowe w sposób jeszcze bardziej produktywny i precyzyjny.
Trzpienie pomiarowe firmy ZEISS do współrzędnościowych maszyn pomiarowych są idealnym rozwiązaniem do Twoich zadań pomiarowych. Dzięki szerokiej gamie trzpieni, w tym trzpieni kulistych, dyskowych czy gwiazdowych, za każdym razem uzyskasz precyzyjne i powtarzalne wyniki.
Czy wiesz, że układ trzpieni pomiarowych ZEISS M3 XXT odznacza się dużo większą ogólną sztywnością w porównaniu z konwencjonalnym trzpieniem M3? A to dzięki zwiększeniu średnicy oprawki XXT o 1 mm – co wpłynęło na zwiększenie powierzchni styku – oraz zastosowaniu stopu tytanu. Nie zaleca się używania trzpieni pomiarowych M3 w układach M3 XXT bez odpowiedniego adaptera.
Nawet najwyższej jakości trzpienie pomiarowe są materiałami eksploatacyjnymi i wymagają regularnej kontroli pod kątem zużycia. Jest to jedyna metoda zapobiegania niedokładnym pomiarom, ponieważ zużycie sondy pomiarowej i czy odpryski są na dłuższą metę nie do uniknięcia. W przypadku trzpienia pomiarowego ZEISS Diamond!Scan proces ten jest znacznie wydłużony dzięki zastosowaniu bardzo trwałego materiału.
W razie wątpliwości należy regularnie wymieniać trzpienie pomiarowe na nowe, aby uzyskiwać jak najdokładniejsze wyniki pomiarów. Jest to szczególnie istotne w przypadku wystąpienia kolizji lub upuszczenia ich na podłogę.
Można łatwo samodzielnie skontrolować stan trzpienia pomiarowego, oglądając go pod mikroskopem przy silnym oświetleniu (>1000 lumenów). W razie stwierdzenia zużycia trzpień należy wymienić. W tym celu zalecamy zastosowanie 10–40-krotnego powiększenia w przypadku trzpieni pomiarowych z końcówką kulistą o średnicy 2–8 mm. W przypadku sond pomiarowych w rozmiarze mniejszym niż 1 mm skuteczne wykrycie zużycia materiału wymaga zastosowania 40–80-krotnego powiększenia.
W zależności od materiałów, z których jest wykonany mierzony element i końcówka trzpienia, może dochodzić do nieuniknionego zużycia adhezyjnego końcówki. W związku z tym trzpienie pomiarowe należy sprawdzać i czyścić, aby usunąć pozostałości materiału i zapobiegać niedokładnym pomiarom. Zużycie adhezyjne jest większym problemem w przypadku mierzonych elementów wykonanych z miękkich materiałów, takich jak aluminium. W takich sytuacjach optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie trzpienia pomiarowego ZEISS Diamond!Scan, ponieważ diamentowe końcówki kuliste minimalizują problem zużycia adhezyjnego.
Podobnie jak w przypadku kontroli zużycia, pozostałości materiału na trzpieniu można szybko wykryć pod mikroskopem.
Trzpienie pomiarowe warto czyścić chusteczkami czyszczącymi firmy ZEISS z zastosowaniem minimalnego nacisku. Chusteczki doskonale nadają się także do czyszczenia talerzyków i kuli kalibracyjnych. W przypadku uporczywych zabrudzeń pomocne może być namoczenie trzpienia pomiarowego przez krótki czas w roztworze odpowiedniego środka czyszczącego, a następnie wysuszenie ściereczkami z mikrofibry firmy ZEISS. Praktycznym rozwiązaniem do pielęgnacji trzpieni pomiarowych jest nasz zestaw czyszczący do współrzędnościowych maszyn pomiarowych.
Ponadto, aby uniknąć innych zabrudzeń trzpienia pomiarowego, przed rozpoczęciem pomiarów należy sprawdzić, czy powierzchnie mierzonej części, prowadnic i mocowań są czyste.
Trzpienie pomiarowe nie tylko składają się z szeregu komponentów, lecz także same stanowią część większego układu. W połączeniu ze współrzędnościowymi maszynami pomiarowymi, elementami łączącymi, przedłużaczami, uchwytami lub wkładkami mocującymi trzpienie pomiarowe zapewniają najwyższą dokładność i powtarzalność wyników z jakością gwarantowaną przez firmę ZEISS. Dowiedz się więcej o roli trzpieni pomiarowych oraz etapach ich produkcji od #measuringhero!
Jeśli pomiar wykazuje duże wahania, w 90% przypadków występuje problem dotyczy układu trzpieni. Aby go rozwiązać, należy sprawdzić powtarzalność układu trzpieni i w razie potrzeby zoptymalizować go.
Inne czynniki mogą również mieć wpływ na dokładność pomiarów za pomocą trzpieni:
Powtarzalność układu trzpieni można sprawdzić w trzech krokach. Powtórz kroki 2 i 3 kilka razy i porównaj powtarzalność wyników w narzędziu analitycznym (np. Excel lub PiWeb):
Standardowa dokładność kulki trzpienia to klasa 5. Do pomiarów kształtu z większą dokładnością potrzebne są kulki o większej okrągłości, aby zminimalizować błędy pomiaru. Należy jednak pamiętać, że kulki klasy 3 niekoniecznie są lepsze od kulek klasy 5, ponieważ klasa jakości kulek trzpieni jest określana partiami. Oznacza to, że jeżeli określona część partii produkcyjnej mieści się w granicach tolerancji, to przyjmuje się, że wszystkie kulki mieszczą się w tej klasie jakości. Rozkład dokładności kulek odpowiada zatem rozkładowi Gaussa. Jest zatem możliwe, że w klasie 3 sprzedawane są kulki o mniejszej dokładności.
Jeśli potrzebujesz trzpienia o bardzo dokładnej okrągłości, powinieneś użyć trzpienia z certyfikatem. Tylko wtedy można mieć pewność, że określona okrągłość jest zachowana i spełnia Twoje wymagania.
Trzpienie pomiarowe, jak każde inne narzędzie, podlegają naturalnemu zużyciu. Uszkodzenia, m. in. spowodowane przez ścieranie, zadrapania, odpryski, czy zanieczyszczenia przez nakładanie materiału, oleju lub farby, znacząco wpływają na dokładność pomiaru. Ponieważ zwykle nie jest to widoczne gołym okiem, trzpienie należy sprawdzać pod mikroskopem pod kątem uszkodzeń i zanieczyszczeń. Częstotliwość przeprowadzania takiej kontroli zależy od zastosowania trzpienia pomiarowego oraz parametrów środowiskowych.
Zalecamy wykonywanie przeglądu z użyciem karty narzędzi, takiej jak te, która jest również dostępna dla maszyn produkcyjnych, i określenie na jej podstawie cyklu inspekcji.
Czas użytkowania trzpieni pomiarowych zależy wyłącznie od rodzaju zastosowania. Zużycie następuje tam, gdzie kulka trzpienia styka się z mierzonym elementem. Jeśli zawsze używany jest ten sam punkt, na przykład podczas skanowania płaszczyzny, trzpienie pomiarowe będą miały krótszą żywotność niż w przypadku skanowania po okręgu. Dzieje się tak, ponieważ wykorzystywany jest cały równik kulki. Inne czynniki wpływające na żywotność trzpieni pomiarowych obejmują odległość skanowania, prędkość, siłę nacisku, środowisko pomiarowe i mierzony materiał.
Zalecamy stworzenie karty jakości dla każdego trzpienia pomiarowego i stosowanie jej do regularnej kontroli trzpieni pomiarowych. Zapewni to niezawodne procesy i uśrednioną żywotność poszczególnych trzpieni pomiarowych.
Jeśli doszło do kolizji, układ trzpieni pomiarowych powinien zostać sprawdzony na pierścieniu. Ponieważ są to bardzo precyzyjne przyrządy pomiarowe, nie należy podejmować żadnego ryzyka. Szczególną uwagę należy zwrócić na trzpienie i przedłużacze z trzonem z włókna węglowego, ponieważ możliwe jest, że poszczególne włókna zostały rozerwane. Można to wykryć tylko na samym pierścieniu. Trzpienie z trzonem z węglika wolframu lub ceramicznym mogą być używane po kolizji, jeśli kulka nadal znajduje się na trzonie.
Uwaga: Należy zachować szczególną ostrożność w przypadku kulek z wpuszczanym połączeniem! W przeciwieństwie trzonów z kulkami klejonymi lub lutowanych, w przypadku połączenia wpuszczanego kulki nie zawszę odpadną. Połączenie może się poluzować i prowadzić do błędów pomiarowych. Niestety, często dzieje się to niezauważalnie, dlatego należy sprawdzić kulki wpuszczane natychmiast po kolizji.
Jeśli dochodzi do kontaktu mierzonego obiektu z trzonem, a nie kulką sondy, mamy do czynienia z sondowaniem trzonu. Ponieważ dotknięcie trzonu również wyzwala sygnał na głowicy pomiarowej, ale nie jest zdefiniowane, prowadzi ono do błędnych pomiarów, które często pozostają niezauważone. Podczas pomiarów z użyciem małych kulek, które zazwyczaj mają cienkie trzony, istnieje ryzyko, że trzon wygnie się podczas pomiaru. Jeśli zastosowane elementy mocujące, takie jak elementy kątowe lub kostki, są niskiej jakości lub zostały niedokładnie wyregulowane, może również dojść do dotknięcia trzonu.
Podczas planowania układu trzpieni należy zwrócić uwagę na poniższe kwestie.
Układ trzpieni powinien
Należy również upewnić się, że używane są komponenty wysokiej jakości, ponieważ jakość układu trzpieni pomiarowych w 100 % wpływa na dokładność wyników pomiarów.