Inspección avanzada con MMC para fabricación CNC de precisión

Las máquinas de medición por coordenadas (MMC) llevan tiempo en el mercado, introducidas por DEA y Ferranti en los años 60. Estas primeras MMC se operaban manualmente por "detección dura" y finalmente migraron a unidades CNC controladas por computadora con sondas de disparo. La MMC es una tecnología de medición automática moderna, y una manifestación importante del desarrollo de tecnología de medición automática de alta precisión y eficiencia.

Hoy, las MMC se encuentran en casi todas las empresas de fabricación de precisión del mundo y son el núcleo de la mayoría de procesos de control de calidad.

En las últimas décadas, las MMC se han vuelto más rápidas, precisas y baratas. El desarrollo de fabricantes incluye estructuras más fuertes, ligeras y compensadas térmicamente para uso fuera de laboratorios de calidad con control de temperatura tradicional.

Tipos de MMC

La MMC es una herramienta que mide la pieza combinando su sistema de coordenadas con una sonda para medir puntos geométricos físicos. Además de mediciones precisas, la MMC proporciona a operadores información en tiempo real sobre el estado del proceso de fabricación. Todas las MMC globales deben cumplir norma ISO 10360 y pueden controlarse por operadores o computadoras. Hay cinco tipos principales usados hoy:

Voladizo (Cantilever):

Principalmente para medir herramientas de medición y piezas principales.

Puente (Bridge):

El más popular en escaneo y digitalización en mercados de moldes, mecanizado y estampación.

Gantry:

Para medir piezas grandes y pesadas, como moldes grandes.

Brazo horizontal (Horizontal Arm):

Para medir grandes cantidades de piezas en aeroespacial, defensa, electrodomésticos, etc.

Portátil (PCMM):

Medición 3D y geométrica de tolerancias (GD&T) manual, también certificado ISO 10360.

El principio de medición es medir con precisión los tres valores de coordenadas de la superficie. Tras un algoritmo, se ajustan elementos como líneas, superficies, cilindros y esferas, y se obtienen datos de forma, posición y otras cantidades geométricas mediante cálculos. Obviamente, medir con precisión las coordenadas de los puntos superficiales es la base para evaluar errores geométricos como forma y posición.

Consejos antes de usar MMC

La MMC es equipo de medición de alta precisión, con estrictos requisitos ambientales: temperatura 20±2°C, humedad 40-60%, buena protección antisísmica.

Analice planos, determine qué medir según requisitos, y planifique roughly el proceso: selección de referencias y distribución de puntos.

Antes de medir, seleccione sonda adecuada y realice verificación para obtener valor del radio de la bola. La calibración usa bola estándar como referencia, método de puntos mínimo 5: un punto en el polo y cuatro en el ecuador. Durante calibración, cabezal, sonda y bola deben estar bien fijados y limpios. La calibración es el primer paso y tiene gran impacto en resultados, así que preste atención.

Para evitar error de retorno a cero por usar sistema de coordenadas de máquina, establezca sistema de coordenadas de pieza antes de medir. Establecer un sistema adecuado es base para la medición posterior. Un sistema razonable mejora precisión y eficiencia. Además, en pruebas en lote, establecer sistema adecuado en programación reduce intensidad y mejora tasa.

Aplicación de MMC

MMC para medición de superficies lineales

Mediciones simples incluyen tolerancias en superficies lineales o cilíndricas. En la mayoría de casos, el mecanizado las mide con micrómetro o calibre inmediatamente tras procesar.

Todos los conceptos industriales modernos, incluyendo futura Industria 4.0, tienen alto grado de automatización, incluso sin mecanizado pueden completar movimientos y tareas adicionales. Control de calidad es buen ejemplo. Puede programar la MMC para realizar la misma operación en cualquier número de piezas del lote.

MMC para medición de superficies complejas

El propósito principal es medir superficies complejas. Al usarse en palas de turbina, alas de avión, impulsores de bomba y otras piezas con superficies inusuales, la MMC alcanza su máximo potencial. Si fabrica muchas piezas idénticas tan precisas que debe verificar cada una, la automatización también es posible. Pero en la mayoría de casos, se miden manualmente por mecanizados.

Para medir superficies complejas, el mecanizado usa control remoto para mover manualmente la sonda en tres ejes hasta tocar la pieza. Tras muchas mediciones, los puntos se analizan y los contornos se conectan como splines. Luego se comparan resultados con modelo 3D (incluyendo desviaciones aceptables) u otros datos con tamaños requeridos.

MMC para relación y desviación formal

Piezas de alta calidad se caracterizan no solo por errores dimensionales, sino por precisión de formas superficiales y posiciones relativas. Estas desviaciones son importantes para reducir vibración de piezas rotativas y asegurar movimiento suave. La medición de tales desviaciones no difiere mucho de superficies complejas. Todas tienen base de comparación. Para cumplir precisión, debe fijar piezas en superficie base y medir partes requeridas.

MMC para medición de acabado superficial

El perfilómetro es el instrumento más usado para acabado. Sin embargo, por su excelente precisión, las MMC también pueden medir acabado. Reemplace la sonda por aguja especial, y esta se moverá por la superficie determinando irregularidades microscópicas que forman el acabado.

Conclusión

Las MMC seguirán apoyando la producción de piezas de alta precisión en talleres pequeños, y seguirán desempeñando papel auditor, especialmente en industrias médicas y aeroespaciales clave, para obtener datos rápidos y precisos de dimensiones y superficies. Su flexibilidad y precisión han traído muchas oportunidades. Puede usar MMC tras mecanizar o medir piezas existentes para rediseñarlas, o como parte de cadena de producción automatizada.