A mérés jelentősége, a precíziós méréstechnika
Az elmúlt években a minőségbiztosítási szabványok rendkívüli fejlődésen mentek keresztül. A vállalatok versenyképességét csak a kiemelkedő folyamatstabilitás, a kiváló minőség és a lehető legmagasabb termelékenység garantálja. A minőségbiztosítás és a koordinátamérési technológiák kulcsszerepet játszanak ezekben a folyamatokban. A versenyképesség megőrzése érdekében a gyártók folyamatosan fejlesztik a koordinátamérő gépeket. A koordinátamérő gépeket (CMM, azaz Coordinate Measuring Machine) ma már közvetlenül, a gyártási folyamat részeként integrálják a feldolgozóiparban, a nagy sebességű, nagy teljesítményű letapogatórendszerek pedig alacsony ciklusidő alatt rendkívül pontos méréseket garantálnak. A tapintó az első kapcsolat a CMM és a munkadarab között, ezért fontos, hogy a tapintórendszer a lehető legnagyobb pontosságot biztosítsa az érintkezés során. Tapintóval történő méréskor a gép adatpontokat gyűjt a munkadarab felületéről. Az egyes tapintások által generált pontokat az X, Y és Z koordinátaértékek határozzák meg. A jellemzőket, méreteket, formákat és elhelyezkedéseket azután ezen pontok adatai alapján számítják ki.
A tapintó kiválasztása és használata
Legyen nagyon körültekintő a tapintó kiválasztásakor az alkalmazás számára legmegfelelőbb mérés biztosítása érdekében. A tapintó kiválasztása mindig a menetek CMM szenzorhoz történő csatlakoztatásával történik, tipikusan az M2, M3, M4 és M5 menetekkel. A munkadarab geometriája határozza meg a tapintórendszer kiválasztását. A munkadarab minden mérési pontjának könnyen elérhetőnek kell lennie a tapintó számára, minden egyes mért jellemző esetén lehetővé téve az előírt mérési szabványok és mérési képességek betartását. A fix mérőfejjel ellátott CMM esetén a munkadarab átfogó méréséhez általában számos tapintó használatára szükség van, amelyek különböző irányokban kerülnek felszerelésre, és különböző formájú tapintószerelvényeket, hosszabbítókat, csatlakozókat és illesztékeket igényelnek. Mindezen összetevők kombinációja az úgynevezett tapintó-konfiguráció, amelyet a tapnitó modulra szerelünk. A tapintó nagyon rugalmasan használható menetes adapterrel, példának okáért segítségével az M2/M3/M4 tapintókat használhatja az M5 menetes csatlakozáson.
- Törekedjen minél rövidebb tapintó használatára. Minél kisebb a tapintó elhajlása vagy deformációja, annál nagyobb a pontosság. A lehető legrövidebb tapintó használata a legjobb választás.
- Az illesztékek számának minimalizálása: a hosszabbítószárhoz történő minden további tapintó csatlakoztatása növeli az elhajlás és deformálódás kockázatát. Csökkentse minimálisra az összeállított tapintószerelvények számát a mérés során.
- A kiválasztott tapintóvég átmérőjének a lehető legnagyobbnak kell lennie. Ez növeli a tapintógömb és a tapintószár közötti távolságot, ezáltal csökkenti a tapintószárral történő tapintásból származó mérési hibák kockázatát. Minél nagyobb a gömb átmérője, annál kevésbé befolyásolja a mérés pontosságát a vizsgált munkadarab felületi minősége.
A tapintógömb alapanyaga
Rubin
Az ipari sztenderdnek leginkább megfelelő és legjobb jellemzőkkel bíró, valamint a legtöbb mérési alkalmazás esetében használt tapintógömbök alapanyaga a rendkívül magas keménységű rubin. A szintetikus rubin egy 99%-os tisztaságú alumínium-oxid kristály, amelyet szinterezés folyamatával állítanak elő. A rubingolyó felülete rendkívül sima, kivételesen nagy nyomószilárdsággal és magas mechanikai kopásállósággal rendelkezik.
Keményfém
A volfrám-karbid volfrámból és szénből álló vegyület. Fémes fénye és keménysége a gyémánthoz hasonló. Jó elektromos- és hővezető anyag. A keményfém-tapintó ideális olyan alkalmazásokhoz, amelyeknél a vizsgált munkadarab érintkezési pontjai rendkívül magas kopási követelményeket támasztanak a tapintógömb számára.
Rozsdamentes acél
Néha a tapintónak elektromos vezetőnek kell lennie. Ebben az esetben keményfémből vagy edzett acélból készült tapintógömbre van szükség. Az acélgolyók gyakran nagyobb átmérőben kaphatók, mint a keményfém golyók, és általában olcsóbbak is. Ezért az edzett acél tapintógömb gyakran a legjobb választás azokban az esetekben, amikor az egész tapintórendszernek elektromos vezetőnek kell lennie.
Tapintó szár alapanyaga
Rozsdamentes acél
A rozsdamentes acélból készült szárakat széles körben használják 2 mm-es vagy nagyobb átmérőjű, legfeljebb 30 mm hosszúságú tapintókonfigurációkhoz. Ezen a tartományon belül az alapanyag tulajdonságainak köszönhetően optimális a merevség/súly arány, a tapintószár és tapintógömb közötti csatlakozás pedig anélkül teszi lehetővé a gömb/szár eltávolítását, hogy ezzel csökkentené a szükséges merevséget.
Keményfém
Kis átmérőjű vagy rövid szárakhoz (50 mm-es hosszig), amelyek nagyobb merevséget igényelnek, a keményfém tapintó a legjobb választás. A kis átmérőjű szárak 1 mm-es vagy annál kisebb gömbátmérőjű tapintóval történő méréshez használhatóak. Nagyobb méretű konfigurációk a tapintó tömege miatt nem ajánlottak, illetve a merevség is csökkenhet a szár és a test csatlakozásánál lehetségesen végbemenő elhajlás kapcsán.
Kerámia
A 3 mm-nél nagyobb gömbátmérőjű és 30 mm-nél hosszabb szárak esetén a kerámiaszár merevsége hasonló az acélszárhoz, tömege azonban jelentősen kisebb nála. Ha a kerámiaszárral ellátott tapintó az ütközés miatt eltörik, ez további ütközésvédelmet biztosít a mérőfej számára.
Szénszál
A szénszálas anyagok többféle minőségben kaphatók. Az Unimetro által használt anyagok húzással, csavarással járó igénybevételek során is optimális merevségi jellemzőket biztosítanak, súlyuk pedig rendkívül alacsony. A szénszál egy közömbös anyag, amely speciális gyantamátrix-szal kombinálva a legzordabb üzemi körülményekkel szemben is kiváló védelmet biztosít. Ezáltal alkalmazása nem igényel laborkörülményeket, felhasználása bátran ajánlható megmunkáló, illetve gyártási környezetbe egyaránt. Az 50 mm-nél hosszabb szárak esetén az Unimetro által használt alapanyag ideális a legnagyobb merevség és a rendkívül alacsony súly eléréséhez. Ez a legjobb száralapanyag, nagyszerű rezgéscsillapításának és elhanyagolható hőtágulási együtthatójának köszönhetően kiváló választás nagy pontosságú tapintók alkalmazásához.