Trzpienie pomiarowe o wysokiej dokładności klasy 3
W miarę coraz szerszego stosowania maszyn współrzędnościowych o bardzo wysokiej dokładności, specyfikacja kulki trzpienia pomiarowego stała się ważnym czynnikiem przy obliczaniu budżetów błędów.
Przyrządy pomiarowe o wysokiej precyzji wymagają trzpieni pomiarowych o wysokiej precyzji. Firma Renishaw oferuje trzpienie pomiarowe klasy 3, których odchyłka kształtu wynosi ±0,08 mikronów.
Gdy liczy się precyzja
- Sferyczność kulki używanego trzpienia pomiarowego może mieć wpływ na pomiary na maszynie współrzędnościowej.
- W celu zapewnienia dokładności swoim pomiarom trzeba stosować przynajmniej kulki klasy 5, odpowiadające wymaganiom AFBMA 3290 / DIN 5401-11.1993.
- Firma Renishaw stosuje standardowo kulki trzpieni pomiarowych klasy 5 o odchyłce sferyczności 0,13 μm oraz kulki klasy nie niższej niż klasa 10, jakich używa większość innych producentów.
- Dostępne są także kulki klasy 3 o odchyłce sferyczności 0,08 μm.
Porównanie klas kulek
W poniższej tabeli przedstawiono tolerancje, jakim muszą odpowiadać kulki różnych klas:
Klasa | Rozmiar znamionowy w mm (ponad) | Rozmiar znamionowy w mm (do) | Odchyłka rozmiaru* μm | Zmienność średnicy kulki (μm) VDWS | Odchylenie od kształtu kulistego (μm) tDW | Chropowatość powierzchni (μm) Ra |
3 | - | 12 | ± 5,32 | 0,08 | 0,08 | 0,010 |
5 | - | 12 | ± 5,63 | 0,13 | 0,13 | 0,014 |
10 | - | 25 | ± 9,75 | 0,25 | 0,25 | 0,020 |
16 | - | 25 | ± 11,4 | 0,40 | 0,40 | 0,025 |
20 | - | 38 | ± 11,5 | 0,50 | 0,50 | 0,032 |
* Wartości odnoszą się do średniej średnicy kulki DWM
Czynniki konstrukcyjne dotyczące kulek klasy 3
Badania wpływu konstrukcji oraz metod wytwarzania trzpieni pomiarowych zaopatrzonych w kulki o takich parametrach wykazały, że kształt kulki może ulec degradacji w wyniku obróbki otworu w kulce oraz odkształcenia spowodowanego przyklejeniem jej na czopie. Firma Renishaw opracowała metody zapewniające poprawę właściwości konstrukcyjnych trzpieni pomiarowych o wysokiej dokładności z kulkami klasy 3.
Wszystkie trzpienie klasy 3, produkowane przez Renishaw, są wytwarzane z użyciem nienawiercanych kulek, spajanych ze sferyczną miseczką. Pomiary wykonywane przed oraz po montażu takiej konstrukcji wykazały, że kształt kulek odpowiada ściśle specyfikacji podczas całego tego procesu.
Aby można było w łatwy sposób identyfikować trzpienie z kulkami klasy 3, ich trzony są pokrywane powłoką azotku tytanu, co nadaje im złoty kolor wykończenia.
Ze względu na ograniczenia dotyczące możliwości pomiarowych oraz wytrzymałość spoiny, trzpienie z kulkami klasy 3 są dostępne tylko z minimalną średnicą kulki równą 1 mm. Trzpieniom tym nie nadaje się numerów seryjnych, lecz mają one certyfikaty sferyczności.
Średnica znamionowa kulki DW

Wartość średnicy wykorzystywana do identyfikacji rozmiaru kulek.
Zmienność średnicy kulki VDWS

Różnica pomiędzy największą i najmniejszą średnicą jednej kulki.
Odchylenie od kształtu kulistego tDW

Największa odległość promieniowa w dowolnej płaszczyźnie promieniowej pomiędzy kulą opisaną wokół powierzchni kulki i dowolnym punktem na powierzchni tej kulki.
Więcej informacji
-
Poster: Ball Grading [en]
Poster outlining the details of Grade 3 accuracy balls.