MAQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS (MMC)Los problemas de la metrología:

• Intercambiabilidad • Reducir los costos totales de producción • Mejorar las prestaciones del producto

Centros de Control de Calidad versátiles

Los problemas crecen en piezas de geometría compleja o especiales (engranajes, etc)

MMC

Métodos tradicionales - Frecuentes reposicionamientos de la pieza - Elevado tiempo de medición por lecturas en escalas grabadas - Elevados errores de operación y de sistema

Estructura mecánica

Transductores de posición por cada eje

Cabezal de medición, que se desplaza libremente en el espacio

Computador:• Ajuste de los puntos medidos

a elementos geométricos (líneas, planos, círculos, etc.)

• Representación de resultados

MMC: Principio de la técnica de medición (Medir por coordenadas)

Registros de la pieza con una técnica de medición punto a punto El palpado de las superficies que configuran la pieza La vinculación numérica de las coordenadas medidas con geometría espacial de la pieza

En la actualidad se dispone de MMC motorizadas y computarizadas que:

Inspeccionan automáticamente piezas geométricamente complejas

Proveen un informe, con cotas teóricas y reales, tolerancias, desviaciones, etc.

MMC: Clasificación

Según su estructura mecánica:

Cantilever ( de brazo en voladizo)

Baja rigidezPiezas pequeñas

De Puente

Piezas medianas a grandes

De Pilares

Grandes Piezas

Estructura mecánica: Otras configuraciones

Buena accesibilidad a la piezaPiezas medianas

Baja precisión

Tipo montante (650x450x350)

Elevada precisión

Tipo pescante (24000X3000X1500)

Palpadores

Ejes de movimientos

Requerimientos

Máxima precisión de guiado lineal

Mínimo desgaste

Elementos de guíado

Guía lineales de esferas recirculantes

Guía por colchón de aire (el puente flota)

Fijos: Aplicados a pequeños desplazamientos y escaneados. Ppalmente barrido continuo

Electrónicos: en contacto con un punto de la pieza genera una deflección de la punta y la consiguiente señal electrónica. Los tres transductores de posición, proporcionan las coordenadas del punto. Barrido punto a punto y continuo

Opticos (haz láser): No requieren el contacto con la pieza.

Barrido contínuo Requiere desviaciones limitadas respeto a la posición neutra. Se aplican las correcciones con valor y signo igual a las desviaciones

Cabezal de medición

Punta de medición

Palpadores electrónicos

Adaptadores de longitud

Punta de contacto esférica (rubí)

Esfericidad certificadaCalibración previa a la

medición

Punta en estrella

p/ ranuras

Transductores de posición

Tipos de accionamientos

Manual: Máquinas Pequeñas. Piezas únicas, pequeños lotes

Manual con sensores: MMC de pilares (grandes piezas)

Comando remoto: Piezas únicas, Primera operación/Programación

Motorizada – CNC: Serie de piezas iguales, Difícil accesibilidad a la cota

Una regla por cada eje de movimiento

Sistemas computarizados de mando y procesamiento de datos

Dos niveles de funciones

A. Gestión de la máquina: detección de posición y su representación numérica, operaciones del palpador y eventual desplazamiento motorizado (fijo) B. Procesamiento de los datos derivados de la detección de posición (programable)

B.-1. Compensación automática del radio del palpador y desalineamiento de la pieza.2. Medidas en sistema métrico o pulgadas.3. Coordenadas cartesianas o polares.4. Medición de distinta formas y relaciones geométricas (distancia, etc)5. Medición con ayuda de un programa específico

Diámetro medioPosición del centroDif. Radial máx

Diámetro medioPosición del eje

Distancia entre centros con y sin compensación

RedondezDif radial máx.

Angulo del conoPosición del eje

Plano:Posición del versor

Ejemplos de medición

El programa contiene información sobre:

Datos de la geometría de la pieza (cotas con tolerancias admisibles) Información complementaria: Número de puntos para la definición de un círculo, línea, etc. Recorrido del cabezal de medición y su velocidad de desplazamiento (motorizada CNC) Se obtiene un informe de las cotas teóricas, las medidas, las tolerancias y el eventual

fuera de tolerancias.

Programa de medición para una pieza dada

Preparación del programa

1. Por teclado. Los datos de la pieza y complementarios se introducen en la memoria del computador mediante comandos específicos.

2. Con autoaprendizaje. Se mide la pieza en forma controlada por el operador. Los datos quedan memorizados en el programa. Es muy simple, utilizándose frecuentemente.

Ejemplo: Caja de un compresor (400x360x340mm)

Sobre tres alesaduras de diferente diámetro se quiere controlar:

Concentricidad Rectilineidad Error de Posición (inclinación) entre los ejes

Error de rectileneidad

Error de posición

- Los controles descriptos permiten EVITAR esta operación. - Es posible crear un sistema de REFERENCIA PROPIO DE LA PIEZA

1. Se determina por medición un plano de la pieza (3 ptos) y se alinea con un plano de la máquina (XY)2. Se determinan dos planos ortogonales al primero (3 o mas puntos). Un plano se alinea con ZX o ZY.

El tercer plano se ubica automáticamente a 90º. Queda definido el origen de coordenadas.

OTROS CASOS: La cara de la pieza no es apta para adoptar como referencia La referencia elegida es el eje de un cilindro (ej. compresor)

¿Es necesario alinear la pieza a los ejes de la máquina?

Se determina por medición el cilindro, su eje se alinea con uno de los ejes de la máquina (primer eje de la terna)

Las medidas serán automáticamente relacionadas al sistema de referencia de la pieza,

no a los ejes de la máquina.

Control de rectilineidad

Se miden círculos (varios) en cada alesadura.

Se define la posición de un eje promedio y el diámetro de un “cilindro” circunscripto mediante software

Control de concentricidad:

Se miden círculos sobre secciones perpendiculares al eje (o en el modo de proyección: software)

Se obtiene la posición del centro en coordenadas incrementales respecto de un centro de círculo tomado de referencia

Control de posición (inclinación)

Se mide el cilindro de una alesadura. Su eje es tomado de referencia.

Se miden el resto de los cilindros. Se determina la posición angular de cada eje respecto del eje de referencia, el punto de intersección o la distancia mínima.

Ejemplo: Caja de un compresor

MMC: Campo de aplicación

Inspección de piezas producidas en serie: Programa específico y dispositivos de posicionado y sujeción para las piezas

Centros de control: equipado por varias MMC y computadora madre

Control del proceso productivo: La MMC se integra a la máquina herramienta. Desplazamiento automatizado de la pieza por pallets.

MMC para geometrías especiales con software específico : engranajes, roscas.