Máquina de medição por coordenadas
A medição é parte integrante do processo de fabricação, pois ajuda a manter a qualidade e o nível de precisão desejados do produto final. As medições permitem aos fabricantes detectar e corrigir possíveis desvios ou erros. Várias máquinas e equipamentos de medição são usados na fabricação, como micrômetros, perfilômetros, máquinas de medição por coordenadas (CMM) e medidores de altura.
Dentre os diversos instrumentos de medição utilizados na fabricação, o CMM é o mais popular devido à sua versatilidade e precisão. As máquinas CMM podem medir vários recursos e propriedades, principalmente a geometria física de um objeto. Este artigo discutirá a máquina CMM em profundidade, incluindo sua princípio de funcionamento, importância na fabricação, vantagens e outros aspectos relacionados.
O que é uma máquina de medição por coordenadas (CMM)?
Uma máquina de medição de coordenadas é uma ferramenta de medição sofisticada usada na fabricação que mede com precisão a geometria física e as propriedades de um objeto. É chamada de Máquina de Medição de Coordenadas porque mede as coordenadas de pontos na superfície de um objeto para determinar sua forma e dimensões.
Usinagem CMM usa uma sonda (mecânica ou óptica) que toca ou varre a superfície do objeto de medição. A máquina então usa os dados obtidos da sonda para criar uma representação digital da geometria do objeto, que é usada para análises posteriores por meio do computador.
Quais medições são possíveis com um CMM?
Uma CMM, ou Máquina de Medição por Coordenadas, pode medir várias características físicas e propriedades de um objeto com alta exatidão e precisão. Algumas das medições que um CMM pode fazer incluem o seguinte;
| Dimensões | Comprimento, largura e altura de um objeto, bem como outras características geométricas, como diâmetros, ângulos e raios. |
| Perfis de superfície | Contorno e forma da superfície de um objeto, incluindo desvios de sua forma pretendida. |
| Rigidez da superfície | A máquina também pode medir a rugosidade da superfície de um objeto. |
| Medições de furos e furos | Diâmetro e profundidade de furos, furos e outros recursos internos. |
| Posição e orientação | A posição e a orientação de um objeto no espaço tridimensional são essenciais para garantir a montagem e o alinhamento adequados. |
Princípio de funcionamento da máquina CMM
Diferentes partes das máquinas CMM
O CMM usa uma sonda mecânica ou óptica para interagir com a superfície do objeto de medição. À medida que a sonda toca ou examina a superfície do objeto, as máquinas coletam informações e dados da interação.
Por exemplo, suponha que o CMM esteja medindo as dimensões do objeto. Nesse caso, a sonda coletará informações como comprimento, largura, altura, ângulos, raios, forma, contornos ou outras características geométricas. Por outro lado, se uma CMM estiver medindo a rugosidade da superfície, a sonda coletará informações como dimensões do furo e do furo, posição e orientação, além de picos e vales na superfície.
Em seguida, os dados medidos pela sonda são armazenados no software CMM. Os dados podem conter informações diferentes de acordo com o tipo de sonda e o caminho seguido pela sonda, que pode ser definido por instruções digitais (ou programação). Por fim, as decisões pretendidas são tomadas analisando os dados medidos com as especificações, dimensões e tolerâncias do modelo CAD.
O que significa sondas mecânicas e ópticas?
Uma sonda mecânica é uma pequena caneta montada na extremidade de um braço rígido. Ele toca a superfície e envia um sinal de volta para a máquina. A máquina cria uma representação digital da geometria do objeto analisando a posição da sonda no espaço tridimensional. Então, a geometria digital pode ser analisada e comparada com as dimensões desejadas.
Em contraste, uma sonda óptica mede a superfície de um objeto usando uma fonte de luz e uma câmera. A fonte de luz ilumina a superfície enquanto a câmera captura imagens em diferentes ângulos. A máquina então cria uma representação tridimensional da geometria usando essas imagens.
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Como usar uma máquina CMM?
Usar uma máquina CMM na fabricação ajuda a otimizar a precisão, a qualidade e o tempo de produção. No entanto, usar uma máquina CMM não é fácil. Envolve várias etapas que precisam ser executadas com cuidado.
A sonda usada na medição CMM
- preparação da peça
A precisão dos resultados da medição depende da preparação adequada da peça. Portanto, o primeiro passo é garantir que a peça esteja limpa e livre de detritos ou contaminantes.
É necessário evitar interferência com a sonda ou com o processo de medição. Além disso, o operador deve definir o sistema de coordenadas da peça identificando a origem e a orientação da peça. Essas informações são necessárias para que a máquina CMM meça com precisão as características e dimensões da peça.
- Seleção de sonda
O tipo de apalpador utilizado depende da geometria da peça e das características a serem medidas. Você deve escolher uma sonda que possa acessar todos os recursos e dimensões críticas da peça. Os tipos comuns de sondas disponíveis no mercado incluem;
- Apalpadores por toque: Para medir pontos discretos na superfície de uma peça.
- Sondas de varredura: Para medir superfícies contínuas.
- Sondas ópticas: Para capturar características da peça sem contato físico.
Uma vez selecionada a sonda apropriada, o operador deve instalá-la e calibrá-la na máquina CMM.
- Calibração da máquina CMM
A calibração envolve a verificação da precisão do sistema de medição e a garantia de que ele atenda aos padrões exigidos. Nas medições CMM, o processo consiste em utilizar um artefato conhecido, como uma esfera calibrada, para testar a precisão e repetibilidade da máquina CMM.
Quaisquer discrepâncias encontradas durante a calibração devem ser corrigidas ajustando as configurações da máquina CMM, como calibração da sonda, compensação de temperatura ou alinhamento da máquina.
- Programação da rotina de medição
A rotina de medição especifica os pontos a serem medidos, a ordem em que são medidos e os parâmetros de medição. Pode ser programado manualmente ou gerado automaticamente através de software que importa modelos CAD da peça a ser medida.
- Fazendo a medição
Em seguida, a CMM move o apalpador ao longo do caminho programado, fazendo medições em cada ponto ou escaneando continuamente a superfície da peça. As medições são registradas e armazenadas no software do CMM. Posteriormente, os dados podem ser analisados para decidir a qualidade da peça e a conformidade com os requisitos de fabricação.
- Análise dos dados de medição
Por fim, os dados de medição são analisados para garantir que a peça atenda às especificações exigidas. Isso pode envolver a comparação das medidas com as especificações de projeto da peça ou limites de tolerância especificados pelo fabricante. Se a peça não atender às especificações exigidas, ajustes podem ser feitos no processo de fabricação para corrigir o problema.
Importância da máquina CMM na fabricação precisa
Os CMMs ajudam a garantir que as peças sejam fabricadas com os mais altos padrões de qualidade, ao mesmo tempo em que melhoram a eficiência e a produtividade do processo de fabricação. O papel do CMM na fabricação pode ser resumido nos seguintes pontos.
Especificações precisas
Os CMMs ajudam a garantir que as peças fabricadas atendam aos requisitos dimensionais, geométricos e de acabamento superficial do projeto. Isso ajuda a minimizar o risco de defeitos, erros e inconsistências no processo de fabricação.
Melhore a eficiência da fabricação
As medições de CMM são um grande recurso de feedback sobre o desempenho de máquinas e ferramentas usadas na fabricação. Isso ajuda os fabricantes a otimizar os processos e identificar possíveis problemas antes que eles ocorram.
Controle Estatístico de Processo (SPC)
Os CMMs permitem que os fabricantes executem SPC para monitorar o processo de fabricação continuamente. O monitoramento regular identifica as tendências ou padrões nos dados que podem indicar problemas ou variações na qualidade da peça. Esta informação é útil para ajustar o processo de fabricação.
Reduza o tempo de inspeção
A alta exatidão e precisão dos CMMs permitem coletar os dados de medição com rapidez e precisão. Isso elimina a necessidade de métodos manuais de inspeção que são demorados e propensos a erros. Como resultado, os fabricantes podem reduzir o tempo necessário para inspecionar peças e produtos, o que ajuda a melhorar a eficiência geral do processo de fabricação.
Garantir o cumprimento dos padrões de qualidade.
A conformidade com os padrões de qualidade é essencial na fabricação moderna para atender às expectativas do consumidor, garantir a segurança e manter uma vantagem estratégica. Os CMMs garantem padrões de qualidade como ISO, AS9100 e outros. Esses padrões definem requisitos específicos para a fabricação de peças ou produtos para garantir sua segurança, confiabilidade e funcionalidade.
Aumente a capacidade de produção
Um dos benefícios significativos do uso de máquinas CMM na fabricação é que elas podem ajudar a aumentar a capacidade de produção. As máquinas CMM podem ser usadas para otimizar o processo de produção, identificando áreas onde melhorias podem ser feitas para reduzir os tempos de ciclo e aumentar a eficiência. Isso pode ser feito analisando os dados coletados pelas máquinas CMM e identificando quaisquer gargalos ou áreas onde a produção está diminuindo.
Mais recursos: Rugosidade da superfície: tudo o que você precisa saber
Resumindo
As máquinas de medição por coordenadas (CMM) desempenham um papel significativo na garantia da qualidade e precisão desejadas no produto final. As CMMs podem medir várias características físicas de um objeto, como suas dimensões, perfis de superfície, rugosidade, medições de furos e furos e orientação.
At Bodao, usamos máquinas CMM avançadas para garantir a precisão e as especificações necessárias. Nossas máquinas CMM podem trabalhar para todos os tamanhos e formas de peças fabricadas, independentemente da abordagem de fabricação utilizada. Portanto, contate-nos se você precisa criar peças ou produtos através de qualquer método, CNC, chapa metálica, EDM, ou outro. Garantimos seus requisitos de qualidade e precisão com medições CMM.
Perguntas Frequentes
O que é uma máquina CMM?
Uma máquina de medição por coordenadas é uma ferramenta usada na fabricação para medir a geometria física e as propriedades de um objeto. Ele usa uma sonda para tocar ou escanear a superfície do objeto medido e então criar uma representação digital da geometria do objeto.
Quais medições são possíveis com um CMM?
Uma máquina CMM pode medir as várias características e propriedades físicas de um objeto, incluindo dimensões, perfis de superfície, rugosidade da superfície, posição e orientação.
Quais são as vantagens de usar uma máquina CMM?
A máquina CMM é popular na fabricação devido à sua versatilidade e precisão. Ele pode medir múltiplas características e propriedades de um objeto com alto grau de exatidão e precisão, o que permite aos fabricantes detectar e corrigir possíveis desvios ou erros, garantindo o nível de qualidade desejado no produto final.