Mätprogrammet är klart, och sedan?
En ny serie detaljer ska godkännas. Den första detaljen läggs i koordinatmätmaskinen, mätprogrammet körs och efter några minuter skrivs ett protokoll ut med fyrtio egenskaper, alla inom tolerans. Protokollet sätts i en pärm. Två månader senare börjar ett av hålens läge driva mot gränsen, men ingen ser det förrän en detalj är underkänd, eftersom alla tidigare resultat finns på papper i pärmen.
Maskinen gjorde sitt jobb. Det som saknades var ett sätt att använda resultaten efteråt.
Vad en CMM är
CMM står för coordinate measuring machine, på svenska koordinatmätmaskin. I ordlistan förekommer också förkortningen MM för samma sak. Maskinen bestämmer läget för punkter på en detaljs yta i ett tredimensionellt koordinatsystem. Den vanligaste typen har en tryckkänslig probe som rör vid ytan, men det finns också optiska och laserbaserade givare som mäter utan kontakt.
Ur punkterna räknar maskinens programvara fram geometriska element, som cirklar, plan, cylindrar och linjer. Ur elementen räknas sedan de egenskaper som ritningen anger: en diameter, ett håls läge i förhållande till en referens, planheten för en yta eller avståndet mellan två element. Varje egenskap jämförs med sitt nominella värde och sina toleransgränser.
Det som gör en CMM användbar är att den mäter många egenskaper på samma detalj, med samma referenser och samma metod varje gång. Mätprogrammet, som skrivs utifrån ritningens koordinater, bestämmer vilka punkter som mäts och hur de utvärderas.
Noggrann, men fortfarande en mätning
Det är lätt att se ett CMM-resultat med fyra decimaler som sanningen. Men resultatet är en mätning som alla andra, och det har en mätosäkerhet. Den påverkas av bland annat:
- Maskinens egen noggrannhet, som provas enligt ISO 10360-serien vid leverans och vid återkommande kontroller.
- Mätprogrammet: hur många punkter som tas, var de tas och hur elementen utvärderas. Få punkter på en cirkel kan ge en annan diameter än många.
- Uppspänningen och fixturen: en detalj som spänns fast kan deformeras.
- Temperaturen: både detaljen och maskinen ändrar storlek med temperaturen.
- Probens kvalificering och skick.
Därför behöver även en CMM ingå i arbetet med mätsystem. En MSA, till exempel en studie av repeterbarheten när samma detalj mäts flera gånger, visar om mätningen är tillräckligt bra för toleransen. ISO 10012:2003 beskriver hur mätprocesser och mätutrustning ska styras i ett ledningssystem.
Från protokoll till data
En koordinatmätmaskin producerar mycket data. I många verksamheter används den ändå bara för att avgöra om en detalj är godkänd. Det som går förlorat är trenden: att en egenskap sakta flyttar sig, att spridningen ökar eller att två egenskaper hänger ihop.
För att datan ska gå att använda behöver tre saker vara uppfyllda:
- Resultatet sparas som värden per egenskap, inte bara som ett protokoll eller en bild.
- Varje resultat knyts till artikel, ritningsrevision, order och, om det finns, serienummer. Det är annoteringar som gör det möjligt.
- Egenskaperna har samma namn och identitet från mätning till mätning, så att samma diameter på detalj 1 och detalj 500 kan jämföras.
Många mätmaskiner kan exportera resultat i standardiserade format, till exempel DMIS eller AQDEF, som andra system kan läsa in.
Vanliga missförstånd
“Det som CMM:en mäter är exakt.” Resultatet är noggrant men har en osäkerhet, och den kan vara stor i förhållande till en snäv tolerans.
“En CMM ersätter mätningen vid maskinen.” Mätmaskinen står ofta i ett mätrum och mäter ett urval. Mätningar vid maskinen med enklare mätdon ger snabbare återkoppling. De två kompletterar varandra.
“Ett godkänt protokoll är slutet.” Ett godkänt protokoll säger att detaljen var godkänd. Det säger inget om processen håller på att förändras. För det behövs värdena över tid, till exempel i ett styrdiagram.
Sammanfattning
En koordinatmätmaskin mäter punkter och räknar fram egenskaper som jämförs med toleranserna. Den är ett kraftfullt mätdon, men behöver kontrolleras som andra mätsystem. Den största vinsten kommer när resultaten sparas som data, kopplas till sitt sammanhang och följs över tid.
