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Nos bastidores da medição 3D: por que a CMM pode medir as superfícies mais difíceis de alcançar?
Na engenharia e na manufatura modernas, a medição precisa é essencial para garantir a qualidade do produto. Uma máquina de medição de coordenadas (CMM) é um dispositivo projetado especificamente para medir a geometria de um objeto usando uma sonda para detectar a posição de vários pontos na superfície do objeto. O design exclusivo desses dispositivos permite que eles meçam superfícies difíceis de alcançar com medições tradicionais.
“Uma máquina de medição por coordenadas pode medir cada detalhe de um objeto precisamente no nível do mícron.”
As CMMs usam uma variedade de tipos de sondas, sendo as mais comuns sondas mecânicas e sensores a laser, mas também existem outros tipos, como sondas ópticas e sensores de luz branca. Dependendo da máquina, a posição da sonda pode ser controlada manualmente pelo operador ou automaticamente por um computador.
Em uma CMM "ponte" 3D típica, a sonda se move ao longo de três eixos de coordenadas ortogonais: X, Y e Z. Cada eixo tem um sensor que monitora a posição da sonda ao longo desse eixo, normalmente com precisão de mícrons.
Quando a sonda toca um determinado local do objeto, a máquina lê a posição de cada eixo para obter as coordenadas tridimensionais daquele ponto. Esse processo pode ser repetido muitas vezes para gerar uma "nuvem de pontos" que descreve as características da superfície do objeto medido. Esses dados de nuvem de pontos podem ser usados posteriormente, por exemplo, para verificar distâncias entre recursos ou para construir recursos geométricos, como cilindros e faces, para verificação de tolerância.
“As CMMs oferecem precisão incomparável em medições de engenharia e podem facilmente lidar com uma ampla variedade de formas e superfícies.”
Como funciona?
A operação do CMM abrange vários elos, incluindo a estrutura da própria máquina, o sistema de sondagem e a plataforma de processamento de dados. Essas máquinas geralmente consistem em três partes principais: o corpo da máquina, o sistema de sondagem e o sistema de coleta de dados.
No início, as sondas CMM eram principalmente mecânicas, mas com o avanço da tecnologia, o surgimento de sondas acionadas eletronicamente melhorou muito a precisão da medição. Este tipo de sonda pode enviar automaticamente dados de coordenadas para o computador quando detecta a superfície de um objeto, reduzindo significativamente os erros de medição causados por diferentes métodos operacionais.
Além disso, o surgimento de sistemas de sonda de varredura melhorou ainda mais a eficiência da medição. Este sistema pode arrastar a sonda na superfície, adquirir dados rapidamente e gerar um modelo tridimensional, o que não apenas melhora a velocidade da medição, mas também aumenta a precisão da medição. sexo.
Diversidade do CMM
Os CMMs não se limitam a dispositivos fixos; os CMMs portáteis estão se tornando cada vez mais populares. CMMs portáteis usam um braço articulado ou um sistema de digitalização sem braço, permitindo que eles façam medições em diferentes ambientes. Além disso, com os avanços na tecnologia, o uso de CMMs ópticas também está aumentando na indústria.
Esses dispositivos portáteis geralmente são leves, fáceis de operar e não exigem um ambiente controlado para funcionar, o que os torna adequados para aplicações como engenharia reversa e prototipagem rápida.
"Com a popularidade das CMMs portáteis, a precisão da medição nunca foi tão acessível, seja na fábrica ou ao ar livre."
Padronização e Precisão
Para garantir o desempenho de uma CMM, a série de normas ISO 10360 fornece requisitos de teste claros. Essas normas especificam as características dos sistemas de sonda, bem como os erros de medição de comprimento, ajudando os usuários a garantir medições confiáveis e precisas.
A precisão de uma medição é frequentemente avaliada com base no fator de incerteza a uma distância específica. Para CMMs que usam sondas de toque, a repetibilidade da sonda geralmente é precisa em até um mícron, o que é significativo para muitas aplicações exigentes.
Perspectivas futuras
O desenvolvimento da tecnologia CMM não se limita aos métodos de medição tradicionais. Com o surgimento da tecnologia de digitalização sem contato e da medição micrométrica, máquinas de medição multissensores surgiram no mercado. Esses dispositivos não apenas aumentam a flexibilidade da medição, mas também atendem às necessidades de diferentes materiais e formatos.
Em geral, a CMM, como uma ferramenta de medição de precisão, desempenha um papel indispensável na fabricação moderna com sua precisão e alcance de medição cada vez maiores. Diante do cenário de avanço tecnológico contínuo, não podemos deixar de perguntar: que surpresas e desafios a futura tecnologia de medição nos trará?
