1. Definición
Máquina de medición de coordenadas (CMM) se refiere a una máquina que puede expresar formas geométricas, longitudes y graduaciones circunferenciales dentro de un espacio hexaédrico. Un instrumento capaz, también conocido como. un instrumento de medición de coordenadas tridimensionales o instrumento de medición tridimensional.
2. Clasificación
Los instrumentos de medición de coordenadas tridimensionales tienen diferentes requisitos operativos, rangos de medición y precisión de medición, que son muy importantes para la selección de instrumentos de medición de coordenadas tridimensionales.
Según información de China Instrument Supermarket, los instrumentos de medición de tres coordenadas se pueden dividir en las siguientes categorías según su estructura:
(1) Tipo de puente móvil (Tipo de puente móvil)
El tipo de puente móvil es la estructura de instrumento de medición de coordenadas tridimensional más utilizada. El eje se mueve en la dirección vertical como eje principal, y el marco en forma de caja guía el eje principal para moverse en la dirección. a lo largo de la viga horizontal. Esta viga horizontal tiene un eje vertical y está sostenida en ambos extremos por dos pilares, las vigas y pilares forman un "puente", y el puente se mueve en dirección axial a lo largo de dos ranuras guía que son verticales y axiales. en el plano horizontal. Debido a que ambos extremos de la viga están sostenidos por pilares, se puede obtener una deflexión mínima y tiene mayor precisión que el tipo voladizo.
(2) Tipo de cama puente (tipo cama puente)
Tipo de cama puente, el eje principal se mueve en dirección vertical y el marco en forma de caja guía el eje principal a lo largo del Eje vertical La viga se mueve en dirección axial a lo largo de dos rieles guía horizontales. Los rieles guía están ubicados en la superficie superior del pilar y el pilar está fijado al cuerpo mecánico. Este tipo es igual que el tipo de puente móvil en que ambos extremos de la viga están apoyados, por lo que la deflexión de la viga es mínima. Este tipo tiene mejor precisión que el tipo voladizo porque solo la viga se mueve en la dirección axial, por lo que la inercia es menor que cuando se mueve todo el puente. La operación manual es más fácil que el tipo de puente móvil.
(3) Tipo puente de columna (tipo pórtico)
Tipo pórtico, en comparación con el tipo puente tipo cama, el tipo puente de columna se fija directamente al piso También conocido como puerta tipo, tiene mayor y mejor rigidez que el tipo puente tipo cama, y se utiliza principalmente en instrumentos de medición de tres coordenadas más grandes. Cada eje es accionado por un motor, el rango de medición es amplio y el operador puede trabajar dentro del puente.
(4) Tipo de puente fijo (Tipo de puente fijo)
Tipo de puente fijo, el eje principal se mueve en dirección vertical y el marco en forma de caja guía el eje principal a lo largo del viga horizontal del eje vertical Hacer movimiento direccional hacia arriba. El puente (soporte) está fijado al cuerpo de la máquina y la plataforma de medición se mueve a lo largo del riel guía del plano horizontal en la dirección axial y es perpendicular a los ejes y. Cada eje es impulsado por un motor para garantizar la precisión de la posición. Este modelo no es adecuado para operación manual.
(5) Tipo puente en forma de L (tipo puente en forma de L)
Tipo de puente en forma de L, este diseño es para minimizar la inercia del puente cuando el eje se mueve. cambios. En comparación con el tipo de puente móvil, los componentes móviles tienen menos inercia, por lo que la operación es más fácil, pero la rigidez es pobre.
Tipo puente de cama
(6) Tipo voladizo móvil de eje (tipo brazo voladizo de mesa fija)
Tipo voladizo móvil de eje, el eje es el eje principal en la dirección vertical Para moverse, el marco en forma de caja guía el eje principal para que se mueva en la dirección axial a lo largo de la viga en voladizo horizontal del eje vertical, y la viga en voladizo se mueve en la dirección axial a lo largo de la ranura guía en el plano horizontal y es perpendicular al eje y al eje. Este tipo está abierto en tres lados, lo que facilita el montaje y desmontaje de piezas de trabajo, y las piezas de trabajo pueden extenderse fuera de la mesa para acomodar piezas de trabajo más grandes, pero el voladizo provocará una baja precisión. Este tipo era muy popular al principio, pero ya no es común.
(7) Tipo móvil de un solo pilar (tipo brazo voladizo de mesa móvil)
Tipo móvil de un solo pilar, el eje se mueve en dirección vertical como eje principal y todo el pilar se mueve a lo largo de la ranura guía en el plano horizontal. Se mueve sobre el eje y es vertical al eje, y el eje está conectado al pilar. La plataforma de medición se mueve sobre el eje a lo largo de la ranura guía en el plano horizontal y es vertical al eje y al eje. Este tipo de mesa de medición y pilares tienen muy buena rigidez, por lo que hay poca deformación y la escala lineal de cada eje está cerca del eje de medición, para cumplir con el teorema de Abbe.
(8) Tipo de tabla xy de una sola columna (Tipo de tabla xy de una sola columna)
Tipo de tabla xy de una sola columna, el eje se mueve en la dirección vertical como eje principal y el eje Se fija al pilar. Las ranuras guía y los soportes se fijan al cuerpo del instrumento de medición. Durante la medición, la plataforma de medición se mueve a lo largo del plano horizontal a lo largo del eje y las direcciones del eje.
(9) Mesa móvil tipo brazo horizontal (Mesa móvil tipo brazo horizontal)
Mesa de medición de brazo horizontal de mesa móvil, el marco en forma de caja soporta el brazo horizontal a lo largo del pilar vertical en la dirección vertical (eje). La sonda está montada sobre un voladizo horizontal. El pilar se mueve a lo largo de la ranura guía en el plano horizontal en dirección axial y es perpendicular a la dirección axial. La plataforma de medición se mueve a lo largo de la ranura guía en el plano horizontal en dirección axial. perpendicular a las direcciones axial y axial. Se trata de un diseño mejorado del tipo voladizo horizontal, con el fin de eliminar la deflexión provocada por la extensión o retracción del brazo horizontal en la dirección axial.
(10) Mesa fija tipo brazo horizontal (Mesa fija tipo brazo horizontal)
El tipo fijo de mesa de medición de brazo horizontal tiene una estructura similar a la mesa de medición de tipo móvil. Este tipo de plataforma de medición es fija y los ejes y ejes se mueven en la ranura guía. Durante la medición, el pilar se mueve en la ranura guía del eje y la mesa deslizante del eje se mueve en la dirección del eje vertical.
(11) Tipo de brazo móvil con brazo horizontal (Tipo de brazo móvil con brazo horizontal)
Tipo de brazo móvil con brazo horizontal, el eje en voladizo se mueve en dirección horizontal y el marco en forma de caja que soporta el brazo horizontal se mueve a lo largo del pilar y se mueve en la dirección del eje, mientras que los puntales son perpendiculares al eje. El pilar se mueve en la dirección del eje a lo largo de la ranura guía en el plano horizontal y es perpendicular al eje y al eje, por lo que no es adecuado para mediciones de alta precisión. A menos que el error causado por el peso se compense al extender o retraer el brazo horizontal. Actualmente utilizado en trabajos de inspección de vehículos.
(12) Tipo de puente de circuito cerrado (tipo puente de anillo)
El tipo de puente de circuito cerrado, debido a que su método de conducción está en el centro del banco de trabajo, puede reducir el impacto causado por el movimiento del puente, lo que lo hace adecuado para todos. El tipo más estable de instrumento de medición de coordenadas.
3. Accesorios
Generalmente incluyen sondas, controladores, cerraduras de cifrado, sondas, software de medición, bolas de calibración, computadoras, manuales de operación de software, manuales de mantenimiento diario, herramientas de medición de calibración, etc. .
4. Criterios de selección
El objetivo de calidad en la fabricación es mantener la producción de piezas coherente con los requisitos de diseño. Sin embargo, mantener la coherencia en el proceso de producción requiere controlar el proceso de fabricación. La forma más eficaz de establecer y mantener la coherencia en el proceso de fabricación es medir con precisión las dimensiones de la pieza de trabajo. Después de obtener la información dimensional, analizar y enviar los datos al proceso de producción, lo que la convierte en una herramienta eficaz para mejorar continuamente la calidad del producto. .
La máquina de medición de coordenadas tridimensionales es uno de los métodos más efectivos para medir y obtener datos dimensionales, porque puede reemplazar una variedad de herramientas de medición de superficies y costosos medidores combinados, y reducir el tiempo requerido para tareas complejas. Las tareas de medición se reducen a minutos y los datos dimensionales se evalúan de forma rápida y precisa para proporcionar a los operadores información útil sobre el estado del proceso de producción.
Si una CMM es justo lo que necesitas para tu trabajo, ¿cómo eliges la mejor? Lo primero que hay que determinar es qué tipo de máquina de medición de coordenadas comprar. Según la orientación del cabezal medidor en la máquina medidora, existen tres tipos básicos: vertical, horizontal y portátil.
Las máquinas de medición de coordenadas verticales instalan una sonda en un brazo vertical. La precisión de este tipo de máquinas de medición es mayor que la de las máquinas de medición horizontales porque la estructura del puente es más estable y tiene menos partes móviles, lo que las hace más rígidas y estables. Las CMM verticales vienen en una variedad de tamaños y pueden medir todo, desde piñones hasta cajas de motores e incluso fuselajes de aviones comerciales.
Las máquinas de medición horizontal instalan la sonda en el eje horizontal. Generalmente se utilizan para inspeccionar piezas de trabajo grandes, como carrocerías de automóviles, con un nivel medio de precisión.
Las máquinas de medición portátiles simplifican la medición de piezas de trabajo y conjuntos que no se pueden trasladar a una máquina de medición. Las máquinas de medición portátiles se pueden instalar sobre o incluso dentro de piezas de trabajo o conjuntos, lo que permite a los usuarios medir espacios internos. para medir en el lugar de montaje, ahorrando tiempo al mover, transportar y medir piezas de trabajo individuales.
Para mantener estable la máquina de medición de coordenadas tridimensionales, durante el proceso de diseño, generalmente se aumenta la sección transversal de los componentes estructurales, se aumenta la distancia entre los cojinetes de aire y se aumenta la fuerza motriz de el motor aumenta y la selección se optimiza en función del peso y el rendimiento de temperatura. Los materiales estructurales se utilizan para aumentar la masa y la rigidez, mejorar la precisión de la medición, la repetibilidad, la velocidad de medición y la aceleración. Estos principios también se aplican a algunas CMM horizontales de taller, sistemas que combinan la flexibilidad de una CMM horizontal con la precisión de un diseño vertical.
La dirección de la medición horizontal hace que la combinación de máquinas de medición y equipos de procesamiento de máquinas herramienta horizontales sea más razonable. Son especialmente adecuados para medir grandes cajas de cambios y carcasas de motores donde se requieren mediciones de alta precisión.
La adición de la plataforma giratoria hace posibles cuatro ejes, y también es posible una configuración de dos brazos, todos los cuales pueden medir la pieza de trabajo en todas las direcciones. La configuración del brazo horizontal facilita la carga y descarga de piezas de trabajo. Las máquinas de medición de brazo horizontal pequeñas, tipo taller, son adecuadas para aplicaciones de producción de alta velocidad.
Elija la máquina adecuada
Las máquinas de medición de coordenadas se pueden seleccionar de dos formas según la aplicación: manual y automática. Si solo necesita inspeccionar piezas de trabajo con tolerancias y cantidades geométricas simples, o medir una variedad de lotes pequeños de diferentes piezas de trabajo, una máquina manual es la mejor opción. El software de la máquina de medición manual también permite almacenar y recuperar programas de medición, acelerando así las mediciones repetibles. Si necesita inspeccionar una gran cantidad de piezas idénticas o requiere una mayor precisión, debe elegir una máquina de medición controlada directamente por una computadora. Las máquinas de medición CNC detectan y eliminan automáticamente la influencia del operador en los resultados de la medición. Impulsado por programas significa velocidades de inspección altas y sin errores.
Las tolerancias también son muy importantes. Es difícil para las máquinas de medición manuales lograr requisitos de tolerancia más pequeños, mientras que las máquinas de medición CNC, a través de su medición táctil continua, las hacen más adecuadas para alta precisión y alta repetibilidad de piezas de trabajo con tolerancia estricta. Requerir. Al instalar una sonda de escaneo analógica, se utiliza una máquina de medición CNC para medir piezas de trabajo que requieren una gran cantidad de datos para definir sus cantidades geométricas, como engranajes, cilindros, carrocerías de automóviles y parabrisas. Para piezas de trabajo que están completamente definidas aritméticamente en CAD o completamente desconocidas, estas sondas proporcionan adquisición continua de datos e ingeniería inversa a partir de piezas y modelos. Para piezas de trabajo con contornos muy pequeños, las sondas de escaneo son ideales porque tienen una superficie de escaneo pequeña y requieren una gran cantidad de datos para definirlas.
También es muy importante el lugar donde se instala la máquina de medición. Idealmente, la máquina de medición debería instalarse lo más cerca posible de los operadores que fabrican las piezas en el proceso de producción. Estas máquinas de medición de tipo taller generalmente tienen interfaces fáciles de usar e interfaces de control similares a las de las máquinas herramienta.
Pueden funcionar diferentes modelos de máquinas de medición simultáneamente. Una máquina de medición vertical de tipo metrológico se utiliza generalmente en una sala de medición de precisión como árbitro principal del rendimiento del producto. Se utiliza una máquina de medición de tipo trabajo en la línea de producción para evaluar la calidad de las piezas de trabajo y proporcionar control estadístico del proceso en tiempo real. suavizar la transición a la planificación de todo el proceso de fabricación.
5. Aspectos clave a examinar
Una vez que haya determinado cómo y dónde utilizar la máquina de medición, hay algunos aspectos clave de rendimiento que deben examinarse. Esto incluye la incertidumbre de la medición. y eficiencia en el trabajo. Según los estándares internacionales vigentes, las incertidumbres y los procedimientos de prueba para máquinas de medición se describen en ISO10360.
ISO 10 360 determina principalmente los siguientes tres errores:
A. Error de indicación máximo permitido de medición de longitud MPEE (ISO 10 360-2)
En medida. 7 orientaciones diferentes del espacio, mida un conjunto de 5 bloques de tamaño y mida la longitud de cada bloque 3 veces.
Todos los resultados de la medición deben estar dentro del rango de valores MPEE especificado.
B. Error de detección máximo permitido MPEP (ISO 10 360-2)
Bola estándar de precisión de medición de 25 puntos, los puntos de detección están distribuidos uniformemente. El valor MPEP del error de detección máximo permitido es la diferencia máxima entre todos los radios de medición.
C. Error de detección de escaneo máximo permitido MPETHP (ISO 10 360-4)
Escanea a lo largo de 4 rutas determinadas en la esfera estándar. El valor MPETHP del error de detección de escaneo máximo permitido es la diferencia máxima de todos los radios de medición.
El número de puntos recogidos con un nivel aceptable de incertidumbre determina la eficiencia de la máquina de medición.
Algunas máquinas de medición son capaces de recopilar más de 100 puntos de datos en un minuto, logrando una precisión muy cercana a la de la metrología.
Las máquinas de medición impulsan la fabricación moderna porque reemplazan las herramientas de medición planas, los calibres fijos o personalizados y las herramientas de medición manual de precisión. Su flexibilidad para realizar diferentes trabajos los convierte en árbitros maestros. Además de proporcionar datos dimensionales para el control de procesos, las máquinas de medición también pueden proporcionar capacidades adicionales, como inspección de productos entrantes, calibración de máquinas herramienta, certificación de calidad del cliente, inspección de calibres, pruebas de mecanizado y optimización de la configuración de las máquinas herramienta. Hay muchos factores a considerar al invertir en activos fijos, pero una vez que se considera mejorar la eficiencia de la producción, reducir los costos y controlar la producción, las máquinas de medición son la mejor opción para la medición y la inspección.
Los servicios técnicos de alta calidad le ayudarán a maximizar la aplicación de la máquina de medición
Al comprar una máquina de medición adecuada y confiable, también debe considerar plenamente la solidez técnica. , capacidades de aplicación y servicio técnico del proveedor de máquinas de medición de coordenadas, ya sea que tenga tecnología localizada y una fuerza de desarrollo integral a largo plazo, y tenga una gran base de clientes y un amplio conocimiento. A través de un servicio técnico confiable y oportuno y una garantía de repuestos, se garantiza el funcionamiento eficiente y a largo plazo de la máquina de medición. Al mismo tiempo, contamos con un equipo profesional de capacitación y soporte de aplicaciones para permitir a los clientes manejar diversas tareas de medición complejas con facilidad.
6. Campos de aplicación
Utilizado principalmente para cajas y bastidores en maquinaria, automóviles, aviación, industria militar, muebles, prototipos de herramientas, máquinas y otros accesorios de pequeño y mediano tamaño, moldes. Y otras industrias, engranajes, levas, engranajes helicoidales, gusanos, cuchillas, curvas, superficies curvas, etc., también se pueden utilizar en electrónica, ferretería, plásticos y otras industrias para detectar con precisión el tamaño, la forma y la tolerancia geométrica de las piezas de trabajo, de esta manera completar la inspección de piezas, medición de formas, control de procesos y otras tareas.