Analisi della CMM: dai principi di base alle innovazioni nella misurazione dei fori obliqui

Il tricoordinato Macchina di misura, attraverso la modellazione matematica e l'elaborazione algoritmica di un vasto numero di punti, ricostruisce il modello digitale tridimensionale del pezzo, ottenendo così misurazioni precise da semplici elementi geometrici (punti, linee, superfici) a superfici complesse e superfici a forma libera. È applicabile in vari settori, come:

1. Nel processo di produzione automobilistica, il macchina di misura a tre coordinate coinvolto nel rilevamento di parametri chiave quali la coassialità del foro dell'albero motore nel blocco cilindri del motore e la precisione di posizionamento dei fori guida valvole nella testata.
2. Nel campo aerospaziale, dove la precisione di misurazione è più esigente, la macchina di misura a tre coordinate utilizza sonde di scansione ad alta precisione e una scansione coordinata intelligente di decine di migliaia di punti per costruire un modello tridimensionale della pala, e quindi utilizza l'analisi dedicata Software PowerBlade valuta in modo completo indicatori di parametri chiave quali bordi di attacco e di uscita, profilo della pala, lunghezza della corda, angolo della corda, precisione di posizione, spessore massimo, spessore del bordo, ondulazione e angolo di torsione, ottenendo una scansione continua, ad alta velocità e senza interruzioni di curve complesse, catturando completamente le caratteristiche a grandezza naturale del profilo del retro/bacino posteriore della pala, bordi di attacco e di uscita, coda di rondine e fessura, ecc., garantendo che la precisione del contorno di ciascuna pala sia controllata entro ±0,005 mm.
3. Nel settore dei semiconduttori, che si tratti di semplici manicotti per alberi o di parti irregolari complesse, la macchina di misura a tre coordinate soddisfa pienamente i requisiti di rilevamento di vari componenti principali delle apparecchiature a semiconduttore.

La difficoltà nella tecnologia di misura a tre coordinate: la misurazione dei fori inclinati. Strutture come i fori dell'olio inclinati e i fori dei tubi guida delle valvole nei motori automobilistici di solito formano un angolo compreso tra 30° e 60° con la superficie di riferimento. I metodi tradizionali non sono in grado di misurarli con precisione. La difficoltà nella tecnologia di misurazione dei fori inclinati risiede in:

1. Vincolo sulla direzione del vettore normale: durante la misurazione, la sonda deve essere toccata lungo la direzione dell'asse del foro inclinato (direzione del vettore normale); altrimenti si verificheranno errori di proiezione;
2. Conversione del sistema di coordinate: quando il pezzo viene posizionato in modo casuale, si verifica una deviazione dell'angolo spaziale tra il sistema di coordinate del foro inclinato e il sistema di coordinate della macchina utensile;
3. Limitazione del movimento della sonda: le sonde fisse non possono ruotare liberamente e sono difficili da allineare con la superficie inclinata.

Soluzioni per l'industria

1. Tecnologia di rotazione della sonda

Gli strumenti di misura di fascia alta sono dotati di una base della sonda girevole a 360°. Grazie alla regolazione automatica della direzione dell'angolo A/B, la sonda tocca sempre il pezzo in lavorazione lungo la direzione normale del foro inclinato;

2. Allineamento intelligente del sistema di coordinate

Per le teste di misura che non possono essere ruotate, viene adottato il principio di allineamento 3-2-1. L'iterazione e l'adattamento ottimale creano il sistema di coordinate:

(1) Piano di riferimento della misura (3 punti stabiliscono l'asse Z)

(2) Linea di riferimento della misurazione (2 punti stabiliscono l'asse X)

(3) Origine di riferimento della misurazione (1 punto stabilisce il sistema di coordinate)

(4) Attraverso il calcolo della rotazione bidimensionale, il sistema di coordinate della macchina utensile viene convertito nel sistema di coordinate del pezzo in lavorazione.

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