Language
Country/Area
No result found
Волшебный принцип работы КИМ: как измерять объекты с точностью до микрона?
С развитием науки и техники трехмерные координатно-измерительные машины (КИМ) стали важным инструментом для производственных и инженерных измерений. Это устройство может измерять геометрию объекта с точностью до микрона, получая данные путем измерения дискретных точек на поверхности объекта. В этой статье будут рассмотрены принцип работы, основные компоненты и применение ШМ в современной промышленности.
Основные принципы и состав
Принцип работы КИМ основан на точном перемещении зонда в трехмерном пространстве (ось XYZ). Зонд может управляться вручную или с помощью компьютера, что делает результаты измерений более надежными. Обычно основная конструкция КИМ представляет собой «мостовую» конструкцию, позволяющую датчику свободно перемещаться по трем ортогональным осям.
Каждый раз, когда датчик касается точки на поверхности объекта, машина снимает показания датчика положения каждой оси, чтобы получить трехмерные координаты точки.
После получения данных из нескольких точек CMM сгенерирует «облако точек», которое может описать характеристики поверхности объекта. Будь то ручное управление, автоматическое компьютерное управление или заранее написанные программы, КИМ может эффективно выполнить эти измерения.
Технические характеристики и точность
КИМ обычно состоит из трех основных частей: корпуса, зондовой системы и системы сбора данных. Современные КИМ в основном изготавливаются из таких материалов, как алюминиевый сплав, керамика или черный гранит, чтобы повысить жесткость их конструкции и уменьшить ошибки в процессе измерения. Точность КИМ определяется как фактор неопределенности, обычно на микронном уровне.
КИМ, оснащенная контактным датчиком, может выполнять повторные измерения с точностью до одного микрона и менее.
Исследования показывают, что с развитием технологий сценарии применения ШМ постепенно распространились на более разнообразные области, такие как медицинское оборудование, аэрокосмическая промышленность и автомобилестроение.
Различные технологии зондирования
В КИМ для измерений используются различные датчики, наиболее распространенными из которых являются механические триггерные датчики и лазерные датчики. Ранние механические датчики обычно изготавливались из твердой сферы, приваренной к длинному стержню, и такая конструкция позволяла им измерять плоские и круглые поверхности. С развитием технологий их постепенно заменили электронные триггерные датчики, которые могут автоматически записывать трехмерные координаты при контакте датчика с объектом.
Появление оптических зондов и лазерных зондов не только повышает точность измерений, но и ускоряет измерения, поскольку они позволяют проводить измерения, не касаясь объекта.
Новая система сканирующих датчиков способна скользить по поверхности объекта, фиксируя точки через определенные промежутки времени. Этот метод считается более точным, чем измерения традиционными контактными датчиками.
Распространение портативных измерительных машин
Большинство традиционных КИМ являются фиксированными, тогда как в портативных КИМ используются шарнирные рычаги или безрукие системы сканирования, поэтому они могут перемещаться произвольно и использоваться в различных средах. Портативные КИМ, которые обычно весят менее 20 фунтов, легки и просты в эксплуатации, что делает их идеальными для неповторяющихся задач, таких как реверс-инжиниринг и быстрое прототипирование.
Стандартизация и будущее развитие
Существуют специальные стандарты серии ISO 10360 для проверки характеристик КИМ. Эти стандарты определяют характеристики и погрешности измерения системы датчиков и обеспечивают надежность измерений. В будущем, с развитием технологий автоматизированных измерений, КИМ, вероятно, будет объединена с другими технологиями измерения и станет многосенсорным измерительным устройством.
В целом, КИМ — это не только базовая технология в производственной сфере, но и лидер в развитии современных инженерных измерений. Он показал незаменимую ценность в различных отраслях. Как ШМ будет решать новые задачи и возможности в будущем и продолжать продвигать инновации в измерительных технологиях?
