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Detrás de escena de la medición 3D: ¿Por qué CMM puede medir las superficies más difíciles de alcanzar?
En la fabricación y la ingeniería modernas, la medición precisa es clave para garantizar la calidad del producto. Una máquina de medición de coordenadas (CMM) es un dispositivo diseñado específicamente para medir la geometría de un objeto utilizando una sonda para detectar la posición de varios puntos en la superficie del objeto. El diseño único de estos dispositivos les permite abordar superficies que son difíciles de alcanzar con las mediciones tradicionales.
“Una máquina de medición de coordenadas puede medir cada detalle de un objeto con precisión a nivel de micrones”.
Los CMM utilizan una variedad de tipos de sondas, siendo los más comunes las sondas mecánicas y los sensores láser, pero también hay otros tipos como las sondas ópticas y los sensores de luz blanca. Dependiendo de la máquina, la posición de la sonda puede ser controlada manualmente por el operador o automáticamente por una computadora.
En un CMM "puente" 3D típico, la sonda se mueve a lo largo de tres ejes de coordenadas ortogonales: X, Y y Z. Cada eje tiene un sensor que monitorea la posición de la sonda a lo largo de ese eje, generalmente con precisión de micrones.
Cuando la sonda toca un lugar determinado del objeto, la máquina lee la posición de cada eje para obtener las coordenadas tridimensionales de ese punto. Este proceso se puede repetir muchas veces para generar una "nube de puntos" que describa las características de la superficie del objeto medido. Estos datos de nubes de puntos se pueden utilizar además, por ejemplo, para verificar distancias entre características o para construir características geométricas como cilindros y caras para comprobar la tolerancia.
¿Cómo funciona?“Las CMM ofrecen una precisión incomparable en mediciones de ingeniería y pueden manejar fácilmente una amplia variedad de formas y superficies”.
El funcionamiento de una CMM abarca múltiples vínculos, incluida la estructura de la propia máquina, el sistema de sonda y la plataforma de procesamiento de datos. Estas máquinas generalmente constan de tres partes principales: el cuerpo de la máquina, el sistema de sonda y el sistema de recopilación de datos.
En el principio, las sondas CMM eran principalmente mecánicas, pero con el avance de la tecnología, la aparición de sondas activadas electrónicamente ha mejorado enormemente la precisión de la medición. Este tipo de sonda puede enviar automáticamente datos de coordenadas a la computadora cuando detecta la superficie de un objeto, reduciendo significativamente los errores de medición causados por diferentes métodos de operación.
Además, la aparición de sistemas de sonda de escaneo ha mejorado aún más la eficiencia de la medición. Este sistema puede arrastrar la sonda sobre la superficie, adquirir datos rápidamente y generar un modelo tridimensional, lo que no solo mejora la velocidad de medición, sino que también mejora la precisión de la medición. sexo.
Diversidad de CMM
Las CMM no se limitan a dispositivos fijos; las CMM portátiles son cada vez más populares. Las CMM portátiles utilizan un brazo articulado o un sistema de escaneo sin brazo, lo que les permite medir en diferentes entornos. Además, con los avances en la tecnología, el uso de CMM ópticas también está aumentando en la industria.Estos dispositivos portátiles suelen ser livianos, fáciles de operar y no requieren un entorno controlado para funcionar, lo que los hace adecuados para aplicaciones como ingeniería inversa y creación rápida de prototipos.
"Con la popularidad de las CMM portátiles, la precisión de las mediciones nunca ha sido tan accesible, ya sea en la fábrica o al aire libre".
Estandarización y precisión
Para garantizar el rendimiento de una CMM, la serie de normas ISO 10360 proporciona requisitos de pruebas claros. Estas normas especifican las características de los sistemas de sonda, así como los errores de medición de longitud, ayudando a los usuarios a garantizar mediciones confiables y precisas.
La precisión de una medición a menudo se evalúa en función del factor de incertidumbre a una distancia específica. En el caso de las CMM que utilizan sondas táctiles, la repetibilidad de la sonda suele tener una precisión de un micrón, lo que es significativo para muchas aplicaciones exigentes.
Perspectivas de futuro
El desarrollo de la tecnología CMM no se limita a los métodos de medición tradicionales. Con el auge de la tecnología de escaneo sin contacto y la medición micrométrica, han aparecido en el mercado máquinas de medición multisensoriales. Estos dispositivos no sólo aumentan la flexibilidad de medición, sino que también satisfacen las necesidades de diferentes materiales y formas.
En general, la CMM, como herramienta de medición de precisión, desempeña un papel indispensable en la fabricación moderna con su precisión y rango de medición cada vez mayores. En el contexto del continuo avance tecnológico, no podemos evitar preguntarnos: ¿qué sorpresas y desafíos nos traerá la futura tecnología de medición?
