Análise da CMM: dos princípios básicos aos avanços na medição de furos oblíquos

A coordenada tridimensional Máquina de MediçãoAtravés da modelagem matemática e do processamento algorítmico de um grande número de pontos, reconstrói o modelo digital tridimensional da peça de trabalho, permitindo medições precisas desde elementos geométricos simples (pontos, linhas, superfícies) até superfícies complexas e superfícies de forma livre. É aplicável em diversos setores industriais, tais como:

1. No processo de fabricação automotiva, o máquina de medição tridimensional envolvido na detecção de parâmetros-chave, como a coxialidade do furo do virabrequim no bloco do motor e a precisão posicional dos furos das guias de válvulas no cabeçote.
2. Na área aeroespacial, onde a precisão das medições é mais exigente, a máquina de medição tridimensional utiliza sondas de varredura de alta precisão e varredura coordenada inteligente de dezenas de milhares de pontos para construir um modelo tridimensional da pá, e então utiliza a análise dedicada. Software O PowerBlade avalia de forma abrangente indicadores de parâmetros-chave, como bordas de ataque e de fuga, perfil da pá, comprimento da corda, ângulo da corda, precisão de posicionamento, espessura máxima, espessura da borda, ondulação e ângulo de torção, realizando uma varredura contínua, de alta velocidade e sem interrupções de curvas complexas. Captura completamente as características em tamanho real do perfil da parte traseira/fundo traseiro da pá, bordas de ataque e de fuga, encaixes e ranhuras, etc., garantindo que a precisão do contorno de cada pá seja controlada dentro de ±0,005 mm.
3. Na indústria de semicondutores, sejam buchas de eixo simples ou peças irregulares complexas, a máquina de medição tridimensional atende plenamente aos requisitos de detecção de vários componentes essenciais de equipamentos semicondutores.

A dificuldade na tecnologia de medição tridimensional: medição de furos inclinados. Estruturas como furos de óleo inclinados e furos de tubos guia de válvulas em motores automotivos geralmente formam um ângulo de 30° a 60° com a superfície de referência. Os métodos tradicionais são incapazes de medi-los com precisão. A dificuldade na tecnologia de medição de furos inclinados reside em:

1. Restrição na direção do vetor normal: Durante a medição, a sonda deve ser tocada ao longo da direção do eixo do furo inclinado (a direção do vetor normal); caso contrário, ocorrerão erros de projeção;
2. Conversão do sistema de coordenadas: Quando a peça de trabalho é colocada aleatoriamente, existe um desvio angular espacial entre o sistema de coordenadas do furo inclinado e o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta;
3. Restrição de movimento da sonda: Sondas fixas não podem girar livremente e são difíceis de alinhar com a superfície inclinada.

Soluções para o setor

1. Tecnologia de Rotação da Sonda

Os instrumentos de medição de alta precisão são equipados com uma base de sonda giratória de 360°. Através do ajuste automático da direção do ângulo A/ângulo B, a sonda sempre toca a peça de trabalho na direção normal ao furo inclinado;

2. Alinhamento de Sistema de Coordenadas Inteligente

Para cabeçotes de medição que não podem ser girados, adota-se o princípio de alinhamento 3-2-1. A iteração e o ajuste ótimo criam o sistema de coordenadas:

(1) Plano de referência de medição (3 pontos estabelecem o eixo Z)

(2) Linha de referência de medição (2 pontos estabelecem o eixo X)

(3) Origem de referência de medição (1 ponto estabelece o sistema de coordenadas)

(4) Através do cálculo de rotação bidimensional, o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta é convertido para o sistema de coordenadas da peça de trabalho.

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