¿Qué es una máquina de medición por coordenadas (CMM) y para qué se utiliza?

Los diseños de productos eran bastante simples a principios del siglo XX, y los diseñadores de productos eran flexibles con los requisitos de precisión y tolerancia dimensional. Como resultado, los talleres mecánicos no tuvieron problemas para fabricar piezas con fresadoras convencionales y garantizar el control de calidad con herramientas manuales como calibradores, micrómetros y comparadores.

Pero a medida que los diseños de productos se volvieron más complejos y las tecnologías de fabricación más avanzadas, surgió la necesidad de dispositivos de control de calidad más avanzados que eliminaran el error humano. Esto condujo al desarrollo de la primera máquina de medición por coordenadas (MMC) de Ferranti en 1959.

Una máquina de medición por coordenadas (CMM) es un dispositivo de control de calidad esencial utilizado por los talleres de máquinas de primer nivel en la actualidad, y en este artículo cubriremos los conceptos básicos de las CMM. Explicaremos cómo funciona una CMM, sus aplicaciones y los diferentes tipos de máquinas de medición por coordenadas disponibles en la actualidad.

¿Qué es una máquina de medición por coordenadas?

Una máquina de medición por coordenadas (MMC) es un dispositivo de control de calidad que mide la altura, el ancho y la profundidad de una pieza para determinar si cumple con los requisitos de diseño.

Una máquina de medición de coordenadas (MMC) típica cuenta con una sonda que detecta la posición de un punto en el espacio y la mide desde una posición de referencia tridimensional. Entonces, cuando mueve la punta de la sonda sobre una pieza de trabajo, el sistema de palpado reúne puntos, formando una "nube de puntos" que perfila la forma de la pieza de trabajo.

El proceso mediante el cual se miden los puntos de la sonda y se convierten en un contorno de forma es manejado por un software especial de procesamiento de coordenadas.

¿Para qué se utiliza una máquina de medición por coordenadas?

Ejemplo de una “nube de puntos” de Lucas Vieira, Dominio público, a través de Wikimedia Commons

La "nube de puntos" formada por la máquina de medición por coordenadas le permite confirmar la conformidad de las piezas con la intención del diseño y los requisitos de tolerancia. Los talleres de maquinaria de primer nivel suelen integrar estas máquinas en su departamento de control de calidad (QC) para probar la exactitud y la precisión de las piezas fabricadas frente a las especificaciones de sus clientes.

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A través de la ingeniería inversa, los talleres de máquinas también usan CMM para crear réplicas de diseños personalizados (o muestras físicas). Durante este proceso, un maquinista mueve la sonda sensible sobre la muestra física y la CMM realiza una serie de operaciones para convertir esta muestra en un dibujo CAD en 3D.

Luego, el maquinista usa estos modelos CAD para crear réplicas de las muestras físicas utilizando tecnologías de fabricación como máquinas CNC e impresoras 3D. Esta aplicación de ingeniería inversa de CMM es útil cuando se fabrican piezas obsoletas, como motores de automóviles antiguos o piezas de turbinas de gas.

Tipos de máquinas de medición por coordenadas

Las máquinas de medición por coordenadas normalmente vienen en cuatro tipos distintos:

1. CMM puente
2. CMM de pórtico
3. CMM en voladizo
4. MMC de brazo horizontal

#1 Máquinas de medición de coordenadas de puentes

Las CMM tipo puente son el tipo más común de máquinas de medición por coordenadas. Por lo general, cuentan con un anclaje muy estable para el aparato de medición y son los mejores para medir piezas mecanizadas con la mayor precisión y los requisitos de tolerancia más estrictos.

Sin embargo, las CMM de estilo puente generalmente se limitan a medir piezas mecanizadas de tamaño pequeño a mediano que puede levantar fácilmente sobre la mesa. Con las CMM de puente, también puede experimentar desafíos al intentar acceder a algunas partes para medir. Esto se debe a que el anclaje vertical del puente sujeta el eje x.

Máquinas de medición por coordenadas de pórtico #2

Las CMM de pórtico son bastante similares a las CMM de puente, pero difieren ligeramente en diseño y capacidad.

A diferencia de la CMM estilo puente, una máquina de medición de coordenadas de pórtico se monta directamente en el piso con su puente elevado sobre pilares. Esto permite que la CMM de pórtico acomode y acceda a piezas mecanizadas que tienen volúmenes más altos y geometrías más complejas que las que las CMM de puente están diseñadas para manejar.

El rango de medición para las CMM de pórtico generalmente varía de (1 x 2 x 1 m) a (5 x 9 x 3 m) en un sistema de coordenadas 3D.

Máquinas de medición por coordenadas en voladizo n.º 3

Las MMC en voladizo están soportadas en un solo punto, lo que las hace menos rígidas que las máquinas de medición de coordenadas tipo pórtico y puente. Cuando se utilizan para medir piezas mecanizadas de bajo peso, su soporte de un solo punto les permite moverse más rápidamente y lograr una mayor precisión que otras MMC.

Las MMC en voladizo generalmente se limitan a medir piezas pequeñas mecanizadas, calibres de medición y piezas maestras.

Máquina de medición por coordenadas de brazo horizontal #4

Las CMM de brazo horizontal montan sondas de exploración (o sondas táctiles) de forma horizontal en lugar de vertical, como ocurre con los otros tipos de CMM. Este diseño único les permite medir grandes superficies o piezas mecanizadas con características difíciles de alcanzar.

Tenga en cuenta que las MMC de brazo horizontal son menos precisas que otros tipos de MMC. No obstante, son el tipo de CMM ideal para medir piezas grandes de chapa metálica de paredes delgadas.

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