Pomiary współrzędnościowe, czyli do czego służy maszyna CMM?

Świat rozwija się w błyskawicznym tempie, a technologia wciąż idzie naprzód. Jeszcze 20 lat temu wykonywanie pomiarów w działach kontroli jakości odbywało się za pomocą narzędzi ręcznych lub techniki analogowej. Dziś prym w dziedzinie metrologii wiodą maszyny CMM, zwane również współrzędnościowymi maszynami pomiarowymi.

W których branżach są powszechnie stosowane i jak działają?

Jakie wyróżnia się rodzaje tego typu urządzeń i co decyduje o ich wysokiej przydatności?

Jak jest zbudowana i w jaki sposób działa maszyna pomiarowa CMM?

Aby poznać budowę i sposób działania maszyny CMM, najpierw należy wyjaśnić, czym jest kartezjański układ współrzędnych. To matematyczne pojęcie służy fizykom do dokładnego określenia położenia ciał na płaszczyźnie i w przestrzeni. Do odnalezienia punktu na powierzchni płaskiej wystarczą dwie osie: XY. Zlokalizowanie obiektu w przestrzeni trójwymiarowej wymaga wyznaczenia już trzech osi: XYZ.

Podobnie działa maszyna pomiarowa 3D, wyposażona w sondę, która zbiera współrzędne w trzech wymiarach. Służą one później do uzyskania dokładnych pomiarów danego obiektu. Kompatybilne z maszyną oprogramowanie komputerowe umożliwia automatyczne zbieranie danych i porównanie ich z zakładanymi wielkościami oraz identyfikację ewentualnych odstępstw od normy. Z jakich części składa się maszyna wykorzystywana w metrologii wymiarowej?

Podstawowe elementy budowy mechanizmu to:

• portal lub kolumna – przesuwa sondę wzdłuż osi XYZ;
• stół pomiarowy – na nim umieszcza się przedmiot do pomiaru;
• sonda – zbiera punkty pomiarowe za pomocą kulistej (lub ostrej) końcówki;
• oprogramowanie – służy do analizowania zebranych danych.

Sprawdź nasze maszyny CMM

W celu pozyskania precyzyjnych wyników pomiarowych bardzo ważna jest kalibracja sprzętu współrzędnościowego. Każdy typ pomiaru wymaga bowiem ustawienia innych parametrów. Niekiedy może się to wiązać z mechaniczną regulacją maszyny.

W niektórych przypadkach operatorzy są zmuszeni do stosowania interferometru laserowego. Firmy specjalizujące się w technice pomiarowej przeprowadzają kalibrację zgodnie z procedurami określonymi w ISO 10360.

Zastosowanie maszyn CMM

Operacje kontrolne, zwłaszcza w dużych firmach produkcyjnych mają ogromne znaczenie. Wpływają one na poziom jakości i bezpieczeństwa finalnego produktu. Do sporządzania pomiarów potrzebne są zatem narzędzia wydajne, nowoczesne i precyzyjne, które nawet przy szybkim tempie produkcji usprawnią proces kontroli jakości.

Współrzędnościowe maszyny pomiarowe spełniają wszystkie te kryteria.

Umożliwiają one pomiary w trzech osiach współrzędnych XYZ, co w odróżnieniu od prostych przyrządów dostarczających dane pomiarowe z płaskich powierzchni geometrycznych, stawia je na piedestale rozwiązań technologicznych w dziedzinie metrologii.

To dlatego maszyny CMM są powszechnie stosowane w pomiarach komponentów o skomplikowanych kształtach np. kół zębatych, wałów korbowych, czy różnego rodzaju otworów i coraz więcej przedsiębiorstw o produkcyjnym profilu działalności decyduje się na ich zakup.

Maszyny pomiarowe 3D znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłowych, np.:

- przemyśle maszynowym;

- przemyśle motoryzacyjnym;

- przemyśle kosmicznym;

- lotnictwie;

- technologii medycznej.

Rodzaje maszyn CMM

Rosnąca popularność zaawansowanych technologicznie maszyn pomiarowych determinuje wprowadzanie na rynek rozmaitych modeli. Realizacja zadań pomiarowych może dotyczyć małych i średnich części, ale także dużych elementów, takich jak samochody. W przypadku elementów o niedużych rozmiarach, które z łatwością można przenieść i położyć na stole pomiarowym, doskonale sprawdza się maszyna CMM typu wspornikowego.

Do mierzenia większych części np. samochodowych, które ze względu na masę niełatwo umieścić bezpośrednio na stole, służy maszyna pomiarowa o konstrukcji mostowej.

Duży zakres pomiarowy (800-2000 mm) dotyczy również maszyn wysięgnikowych. To, co łączy egzemplarze w tej kategorii to: ramię poziome. Różnią się natomiast między sobą mobilnością pewnych elementów. Wyróżniamy zatem modele: z ruchomym stołem i ramieniem poziomym, ruchomą kolumną i ramieniem poziomym oraz nieruchomym stołem i ramieniem poziomym.

Kolejny typ stanowią maszyny portalowe przeznaczone do pomiaru przedmiotów o zróżnicowanym kształcie i wymiarach.

Każda maszyna CMM charakteryzuje się innym typem sondy. Wyróżnia się:

• sondy stykowe– w których czujnik wysyła impulsy elektryczne za każdym razem, gdy dotknie powierzchni obiektu;
• sondy bezstykowe – do pomiaru służy skaner optyczny w celu określenia odległości między powierzchnią obiektu a sondą;
• sondy wieloczujnikowe – wykorzystują techniki pomiaru kontaktowego i bezdotykowego.
  
  

Maszyna CMM to wyznacznik nowoczesnej techniki pomiarowej oraz gwarancja najwyższej jakości w procesie produkcyjnym.

Precyzja i wydajność, najnowsze rozwiązania technologiczne oraz dostosowywanie systemów pomiarowych 3D do różnych zapotrzebowań w przemyśle sprawiają, że staje się ona niezastąpionym narzędziem w licznych branżach gospodarki.

Od 20 lat z wielkim sukcesem wdrażamy na polskim rynku rozwiązania pomiarowe grupy Innovalia Metrology, w tym współrzędnościowe maszyny pomiarowe CMM firmy TRIMEK. Dostarczamy nie tylko najwyższej jakości urządzenia, ale także pełne wsparcie w zakresie ich wdrożenia oraz długotrwałej obsługi.

Skontaktuj się i dowiedz się jak możemy Ci pomóc.