El tamaño y la geometría precisos de las piezas son vitales cuando se fabrican prototipos o productos reales. Cualquier error en las dimensiones puede tener un impacto significativo en todo el proceso de producción.
Para abordar este problema, se desarrollaron máquinas de medición de alta - tolerancia conocidas como máquinas de medición de coordenadas (CMM). En este artículo, proporcionaremos una introducción a CMMS y responderemos la pregunta comúnmente hecha: "¿Qué es un CMM?"
La máquina de medición de coordenadas (CMM) es una herramienta crucial en el proceso de fabricación para garantizar la geometría precisa y las dimensiones físicas. Tradicionalmente, las mediciones se tomaron utilizando herramientas manuales o comparadores ópticos, pero estos métodos tenían limitaciones y potencial de errores. El CMM, por otro lado, proporciona una solución precisa y eficiente.
Una máquina CMM utiliza tecnología de coordenadas para medir las dimensiones de las piezas de máquina o herramienta. Puede medir la altura, el ancho y la profundidad en los ejes X, Y y Z. Dependiendo de la complejidad de la máquina CMM, también puede registrar datos de medición. Esta máquina de medición avanzada es particularmente adecuada para medir componentes grandes y complejos.
El CMM es controlado por una computadora o un operador. Ofrece 6 grados de libertad (DOF), lo que le permite leer mediciones desde varios ángulos y direcciones. Debido a su versatilidad y precisión, se ha convertido en una herramienta indispensable en los procesos de fabricación modernos.
La importancia de las máquinas de medición de coordenadas es primordial en la industria de la metrología actual. Los métodos tradicionales de inspección de mano tienen limitaciones y dependen en gran medida del conjunto de habilidades del inspector.
Esto deja espacio para que los componentes mal fabricados no se detecten, llegando en última instancia al cliente final. Sin embargo, con el avance en los diseños de producción y la complejidad de los componentes, ciertas propiedades solo se pueden medir con precisión usando un CMM.
El impacto es profundo ya que los CMM ahorran a las empresas tiempo y dinero al tiempo que mejora sus procesos de fabricación. Esta mejora les permite obtener una ventaja competitiva, lo que lleva a una mayor rentabilidad.
Hay cuatro tipos de máquinas de medición de coordenadas (CMM), cada una con su propia estructura y ventajas.
El primer tipo es el puente - Tipo CMM, que es el más común. Bridge - Tipo de CMMS se puede clasificar adicionalmente en los tipos de Banco de trabajo móvil y móviles. Estas máquinas tienen un diseño de anclaje estable que garantiza mediciones precisas. Vienen en opciones estacionarias y portátiles, y esta última está endurecida para resistir las duras condiciones de un taller de máquinas. Sin embargo, los CMM de puentes generalmente se limitan a medir piezas pequeñas a medianas que se pueden levantar fácilmente y colocarse sobre una mesa.
Pórtico - Tipo CMMS cuentan con dos columnas verticales con un rayo cruzado que las conecta. Esta configuración proporciona una excelente estabilidad durante las mediciones, por lo que es adecuada para piezas más grandes y pesadas. Los CMM de pórtico se encuentran comúnmente en industrias como el automóvil y el aeroespacial.
El segundo tipo de CMM es el tipo de voladizo. Los CMM en voladizo tienen un solo brazo con una sonda conectada en un extremo. Este diseño permite una medición flexible en espacios estrechos o áreas que son difíciles de acceder. Los CMM en voladizo a menudo se usan para medir piezas complejas y complejas.
El cuarto tipo de CMM es el estilo horizontal del brazo, donde la sonda está unida a un brazo horizontal que se mueve a lo largo de pistas montadas sobre una viga o placa de superficie. Este diseño permite la medición grande de la escala de objetos pesados sin comprometer la precisión.
Una máquina de medición de coordenadas (CMM) funciona utilizando una sonda para hacer contacto físico con diferentes puntos en el objeto, recopilando datos valiosos sobre sus dimensiones y forma.
Estos datos se analizan y se utilizan meticulosamente para generar mediciones muy precisas e informes completos.
El CMM opera a través de un sistema sofisticado de ejes XYZ, lo que permite maniobrar la sonda con precisión puntual a lo largo de varios planos. Además, el estado - de - Los CMMS de Art incorporen sensores ópticos o láser para mediciones de contacto no -.
Mientras que los CMM avanzados cuentan con una variedad de capacidades adicionales, la medición dimensional sigue siendo la aplicación fundamental de esta poderosa tecnología.
Las máquinas de medición de coordenadas (CMM) son instrumentos esenciales en el ámbito de la producción. Ofrecen numerosas ventajas que superan enormemente sus limitaciones.
Profundizaremos en una exploración integral de la multitud de beneficios asociados con el empleo de un CMM, al tiempo que abordamos algunas consideraciones importantes con respecto a sus limitaciones.
Las máquinas de medición de coordenadas se han convertido en un componente esencial en el proceso de fabricación debido a su precisión. Particularmente cuando se produce herramientas intrincadas, las máquinas de medición de coordenadas es una buena opción para la medición dimensional, lo que resulta en reducciones significativas en los costos de producción y el gasto de tiempo.
A diferencia de los métodos convencionales para medir las dimensiones de la parte mecánica, tres máquinas de medición de coordenadas dimensionales proporcionan una herramienta firme para garantizar la calidad. Pueden medir y analizar digitalmente piezas, al tiempo que ofrecen una amplia gama de servicios como análisis dimensional, comparación CAD, certificación de herramientas e ingeniería inversa para mantener estándares de calidad rigurosos.
Como las máquinas CMM están controladas por computadora, la participación humana se reduce. Esta reducción sirve para mitigar los riesgos potenciales asociados con los errores operativos.
Para medir con precisión una parte, la sonda utilizada en la máquina de medición de coordenadas debe hacer contacto con su superficie. Sin embargo, se debe prestar atención cuando se trata de superficies delicadas o frágiles, ya que el contacto prolongado puede provocar daños en la pieza.
Al emplear sondas en piezas diseñadas a partir de materiales blandos como el caucho y los elastómeros, se debe tener precaución, ya que puede causar deformación de la pieza, lo que lleva a inexactitudes durante el análisis digital.
Se emplean diferentes tipos de sondas en máquinas CMM. La elección de la sonda depende de varios factores, como el tamaño de la pieza, las especificaciones de diseño y las capacidades de la sonda. No seleccionar una sonda apropiada puede comprometer la precisión de medición.
La máquina de medición de coordenadas 3D es un sistema de medición sofisticado que combina luz, maquinaria, electricidad, computadora y tecnología de control. Como resultado, numerosos factores pueden afectar la incertidumbre de sus resultados de medición.
Sin embargo, para máquinas de medición de coordenadas de tamaño más pequeño y medio, el factor más significativo que influye en la incertidumbre de medición es la desviación de la temperatura ambiente de la temperatura de medición estándar (20 ° C).
Para garantizar resultados precisos del sistema de coordenadas dimensional, es crucial controlar estrictamente la temperatura ambiente dentro del rango especificado en el manual de la máquina.
Los tipos de error comunes de las máquinas de medición de coordenadas se pueden clasificar en error estático y error dinámico. Los errores estáticos se caracterizan por un nivel de error consistente y estable, mientras que los errores dinámicos aumentan con el tiempo.
Para compensar efectivamente los errores, es importante tener una comprensión clara de estos dos tipos de error y seleccionar el método apropiado en consecuencia.
Los métodos de compensación de errores más utilizados para las máquinas de medición de coordenadas son la compensación de temperatura, la compensación de corrección de software y otros tipos de compensación.
El método de compensación de corrección de software es particularmente frecuente en aplicaciones prácticas, ya que compensa efectivamente los errores dinámicos en tres máquinas de medición de coordenadas dimensionales.
Hay varias soluciones para mantener una temperatura equilibrada y estable en la sala de medición.
1. El software de la máquina de medir puede emplear corrección lineal y corrección de temperatura para ajustar el efecto de temperatura en función de las condiciones ambientales durante la calibración del sitio.
2. Es importante mantener fuentes de calor como equipos eléctricos y computadoras a una distancia razonable de la máquina de medir.
3. Al elegir un aire acondicionado, se recomienda optar por un modelo de inversor con fuertes capacidades de control de temperatura. Además, la planificación cuidadosa de la ubicación de instalación del aire acondicionado es crucial, asegurando que no sopla directamente sobre la máquina de medir. Para mantener una temperatura equilibrada del aire interior, es aconsejable ajustar la dirección del viento del aire acondicionado hacia arriba para estimular la circulación del aire amplio en todo el espacio.
4. Las medidas de aislamiento térmico deben implementarse en salas de computadoras, con puertas y ventanas cerradas estrechamente para minimizar la pérdida de temperatura y evitar la exposición a la luz solar. Por último, la gestión estricta de la sala de medidas debe aplicarse para evitar que el personal innecesario permanezca en el área.
Los resultados de la medición de una máquina de medición de coordenadas de tres - dimensiones pueden verse afectados por su sistema de detección. En este proceso, la sonda hace contacto con la pieza de trabajo que se mide y envía una señal.
El sistema de control y la computadora luego recolectan las coordenadas de la sonda y realizan los cálculos necesarios para obtener los resultados de medición deseados. Actualmente, la mayoría de las sondas de máquinas coordinadas están diseñadas como Tipo de interruptor, lo que puede conducir a diferentes puntos de contacto al detectar en diferentes posiciones.
Este principio de diseño introduce errores de detección que afectan directamente la incertidumbre de los resultados de la medición. Por lo tanto, es crucial minimizar estos errores para mediciones precisas.
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