Análisis de CMM: desde los principios básicos hasta los avances en la medición de agujeros oblicuos

Las tres coordenadas Máquina de mediciónMediante el modelado matemático y el procesamiento algorítmico de un gran número de puntos, se reconstruye el modelo digital tridimensional de la pieza, logrando así mediciones precisas desde elementos geométricos simples (puntos, líneas, superficies) hasta superficies complejas y de forma libre. Es aplicable en diversas industrias, como:

1. En el proceso de fabricación de automóviles, la máquina de medición de tres coordenadas involucrado en la detección de parámetros clave como la coaxialidad del orificio del cigüeñal en el bloque de cilindros del motor y la precisión posicional de los orificios de guía de válvulas en la culata.
2. En el campo aeroespacial, donde la precisión de la medición es más exigente, la máquina de medición de tres coordenadas utiliza sondas de escaneo de alta precisión y un escaneo coordinado inteligente de decenas de miles de puntos para construir un modelo tridimensional de la pala y luego utiliza el análisis dedicado. Software PowerBlade para evaluar de forma exhaustiva los indicadores de parámetros clave como los bordes delanteros y traseros, el perfil de la pala, la longitud de la cuerda, el ángulo de la cuerda, la precisión de la posición, el espesor máximo, el espesor del borde, la ondulación y el ángulo de torsión, logrando un escaneo continuo, de alta velocidad e ininterrumpido de curvas complejas, capturando completamente las características de tamaño completo del perfil de la parte trasera/cuenca trasera de la pala, los bordes delanteros y traseros, la cola de milano y la ranura, etc., asegurando que la precisión del contorno de cada pala se controle dentro de ±0,005 mm.
3. En la industria de semiconductores, ya sean manguitos de eje simples o piezas irregulares complejas, la máquina de medición de tres coordenadas cubre completamente los requisitos de detección de varios componentes centrales de equipos semiconductores.

La dificultad de la tecnología de medición de tres coordenadas: medición de orificios inclinados. Estructuras como los orificios de aceite inclinados y los orificios de los tubos guía de válvulas en motores de automóviles suelen formar un ángulo de entre 30° y 60° con la superficie de referencia. Los métodos tradicionales no permiten medirlos con precisión. La dificultad de la tecnología de medición de orificios inclinados radica en:

1. Restricción en la dirección del vector normal: durante la medición, la sonda debe tocarse a lo largo de la dirección del eje del orificio inclinado (dirección del vector normal); de lo contrario, se producirán errores de proyección;
2. Conversión del sistema de coordenadas: cuando la pieza de trabajo se coloca aleatoriamente, existe una desviación del ángulo espacial entre el sistema de coordenadas del orificio inclinado y el sistema de coordenadas de la máquina herramienta;
3. Restricción de movimiento de la sonda: las sondas fijas no pueden girar libremente y son difíciles de alinear con la superficie inclinada.

Soluciones industriales

1. Tecnología de rotación de sonda

Los instrumentos de medición de alta gama están equipados con una base de sonda giratoria de 360°. Gracias al ajuste automático de la dirección del ángulo A/B, la sonda siempre toca la pieza de trabajo en la dirección normal del orificio inclinado.

2. Alineación del sistema de coordenadas inteligente

Para los cabezales de medición que no se pueden girar, se adopta el principio de alineación 3-2-1. La iteración y el ajuste óptimo crean el sistema de coordenadas:

(1) Plano de referencia de medición (3 puntos establecen el eje Z)

(2) Línea de referencia de medición (2 puntos establecen el eje X)

(3) Origen de referencia de medición (1 punto establece el sistema de coordenadas)

(4) Mediante el cálculo de rotación bidimensional, el sistema de coordenadas de la máquina herramienta se convierte al sistema de coordenadas de la pieza de trabajo.

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