Что такое машина КИМ: полное руководство

В современном производстве точные измерения необходимы для обеспечения соответствия каждой детали проектным требованиям. Машина КИМ обеспечивает точные измерения КИМ, собирая данные трехмерных координат с компонента. Благодаря надежному контролю КИМ вы можете проверить размеры, геометрические допуски и сложные элементы до того, как детали пойдут на сборку или в массовое производство.

Оглавление

1. Что такое машина КИМ?

2. Как работает машина КИМ?

3. Четыре основных типа координатно-измерительных машин.

4. Преимущества контроля КИМ по сравнению с другими методами измерения

5. Заключение

6. Часто задаваемые вопросы

1. Что такое машина КИМ?

Машина КИМ , или координатно-измерительная машина, представляет собой прецизионное измерительное оборудование, используемое для проверки размеров, форм и геометрических характеристик изготовленных деталей. Он измеряет точки компонента по осям X, Y и Z и преобразует их в точные трехмерные координатные данные. Благодаря измерениям на КИМ производители могут сравнивать физическую деталь с ее моделью САПР или инженерным чертежом, чтобы выявить отклонения в размерах. Проверка КИМ широко используется для компонентов пресс-форм, деталей, отлитых под давлением, автомобильных деталей, медицинских приборов и других продуктов, требующих строгой точности размеров.

2. Как работает машина КИМ?

Машина КИМ работает, собирая точные данные координат детали по осям X, Y и Z. В Alpine Mold мы используем измерения на КИМ, чтобы проверить, соответствуют ли компоненты пресс-формы и детали, отлитые под давлением, утвержденной модели САПР, инженерным чертежам и требованиям допусков.

2.1 Настройка детали и калибровка датчика

Прежде чем начать проверку КИМ, мы сначала очищаем деталь и надежно помещаем ее на гранитный измерительный стол. Компонент должен оставаться стабильным на протяжении всего контроля, поскольку даже небольшие перемещения могут повлиять на результаты измерений.

Затем мы выбираем подходящий датчик и щуп в соответствии с размером детали, глубиной элемента, диаметром отверстия и положением измерения. После калибровки датчика мы устанавливаем опорную систему координат на основе базовых поверхностей, отверстий, кромок или других элементов, указанных в инженерном чертеже.

Такая установка позволяет нам измерять деталь по тем же контрольным точкам, которые использовались при проектировании продукта, помогая гарантировать точность, согласованность и повторяемость результатов контроля.

2.2 Сбор координатных данных

После завершения настройки машина КИМ перемещает датчик по осям X, Y и Z для сбора координатных точек с поверхности детали. В зависимости от проверяемого объекта датчик может измерять отдельные точки или непрерывно сканировать кривые, профили и сложные поверхности.

Во время измерений на КИМ мы можем проверить такие характеристики, как:

• Общая длина, ширина и высота

• Диаметры и положения отверстий

• Расстояния между различными объектами

• Углы и толщина стенок

• Плоскостность и прямолинейность

• Округлость и цилиндричность

• Параллельность и перпендикулярность

• Допуски профиля и положения

Для компонентов пресс-форм мы можем измерить стержни пресс-форм, полости, вставки, ползуны, подъемники и другие прецизионные детали. Для изделий, отлитых под давлением, мы уделяем особое внимание критическим размерам, положениям сборки, областям уплотнения, расположению отверстий и особенностям, на которые может повлиять усадка или коробление.

2.3 Отчет об анализе данных и проверке

После сбора данных координат программное обеспечение КИМ преобразует измеренные точки в размеры и геометрические элементы. Затем мы сравниваем фактические результаты с утвержденной 3D-моделью, 2D-чертежем и указанными допусками.

Программное обеспечение помогает нам определить, находится ли каждая измеренная характеристика в допустимом диапазоне. Он также может показывать величину и направление любого отклонения, позволяя нашим инженерам и командам по качеству быстро определить, требуется ли корректировка.

Типичный отчет об инспекции ШМ может включать:

• Номинальные размеры

• Фактические измеренные значения

• Верхний и нижний пределы допуска

• Отклонения в размерах

• Результаты проверки GD&T

• Статус «прошел или не прошел»

Если компонент пресс-формы выходит за пределы допуска, мы можем исправить его перед сборкой или испытанием пресс-формы. Если деталь, отлитая под давлением, не соответствует требованиям чертежа, мы можем проверить состояние формы, параметры формования, усадку материала, баланс охлаждения или деформацию детали.

Благодаря этому процессу проверки КИМ мы можем раньше обнаружить проблемы с размерами, сократить количество повторных модификаций пресс-форм и предоставить клиентам более надежный контроль качества перед массовым производством.

3. Четыре основных типа координатно-измерительных машин.

Различное оборудование КИМ предназначено для разных размеров деталей, условий контроля и требований к точности. Четыре основных типа координатно-измерительных машин — это мостовые КИМ, консольные КИМ, портальные КИМ и КИМ с горизонтальной стрелой.

3.1 Мостовая КИМ

Мостовая КИМ является наиболее широко используемым типом КИМ в точном производстве. Он имеет мостообразную конструкцию, которая перемещается вдоль гранитного измерительного стола, а зонд перемещается по осям X, Y и Z.

Его жесткая и стабильная конструкция обеспечивает высокую точность и повторяемость измерений. Мостовые КИМ обычно используются для проверки стержней пресс-форм, полостей, вставок, обработанных компонентов, деталей, отлитых под давлением, автомобильных компонентов и других изделий среднего размера со строгими допусками по размерам.

3.2 Консольная КИМ

Консольная КИМ имеет измерительный рычаг, поддерживаемый только с одной стороны, а другие стороны измерительного стола остаются открытыми. Такая конструкция облегчает загрузку, разгрузку и позиционирование деталей во время проверки.

Консольные машины КИМ обычно используются для измерения небольших прецизионных компонентов, датчиков, электронных деталей и легких механически обработанных деталей. Они обеспечивают удобный доступ и эффективное измерение, хотя их диапазон измерения обычно меньше, чем у мостового или портального оборудования КИМ.

3.3 Портальная КИМ

Портальная КИМ предназначена для проверки крупных и тяжелых компонентов. Его мостовая конструкция поддерживается над зоной измерения, что позволяет размещать крупногабаритные детали непосредственно в зоне контроля.

Этот тип оборудования КИМ обычно используется для изготовления крупных форм, автомобильных компонентов, аэрокосмических конструкций, деталей тяжелой техники и других крупных изделий. Портальные машины КИМ обеспечивают широкий диапазон измерений, сохраняя при этом надежную точность размеров.

3.4 КИМ с горизонтальным рычагом

В КИМ с горизонтальным рычагом используется датчик, установленный на горизонтальном измерительном рычаге, который перемещается поперек детали. Его открытая структура обеспечивает легкий доступ к большим, тонким деталям или деталям неправильной формы.

Машины КИМ с горизонтальным рычагом широко используются для проверки автомобильных кузовных панелей, дверей, приборных панелей, компонентов из листового металла и крупных пластиковых деталей. Они особенно подходят, когда доступность и диапазон измерения важнее чрезвычайно высокой точности, обеспечиваемой мостовым оборудованием КИМ.

Каждый тип машины КИМ имеет разные преимущества. Подходящее оборудование для КИМ следует выбирать в соответствии с размером детали, геометрией, требуемой точностью, скоростью контроля и производственной средой.

4. Преимущества проверки КИМ

Ручной контроль, видеоизмерительные машины и контроль КИМ подходят для различных требований к измерениям. Основные различия показаны ниже:

Сравнение	Ручная проверка	Машина для измерения зрения	Инспекция ШМ
Метод измерения	Штангенциркули, микрометры и калибры	Бесконтактное измерение с помощью камеры	Трехмерное измерение координат с помощью зонда
Подходящие функции	Простые размеры	Видимые 2D-функции	Сложные 3D-размеры и геометрии
Точность и повторяемость	Зависит от опыта оператора	Хорошо подходит для четких краев и мелких деталей.	Высокая точность и повторяемость
ГДиТ инспекция	Ограниченный	Ограничено для сложных 3D-допусков	Подходит для плоскостности, положения, перпендикулярности и других требований GD&T.
Отчет об инспекции	Обычно записывается вручную	Результаты цифровых измерений	Подробные и отслеживаемые цифровые отчеты
Лучшее приложение	Быстрые проверки производства	Маленькие, тонкие или легко деформируемые детали	Компоненты пресс-форм и прецизионные детали, отлитые под давлением

Ручной контроль является быстрым и практичным для простых размеров, а видеоизмерительные машины подходят для бесконтактного контроля видимых двумерных элементов. Для сложных деталей, строгих допусков и подробных отчетов о размерах проверка КИМ обеспечивает более точное и надежное решение.

5. Заключение

Машина КИМ — это важная часть прецизионного измерительного оборудования, используемого для проверки размеров, геометрических допусков и сложных трехмерных элементов. По сравнению с ручными инспекционными и видеоизмерительными машинами, Проверка КИМ обеспечивает более высокую повторяемость, более полные данные измерений и более четкие цифровые отчеты для деталей со строгими требованиями к точности.

В Alpine Mold мы повсюду используем измерения CMM. Изготовление литьевых форм , испытания пресс-форм и контроль качества литья под давлением. Сверяя важные компоненты пресс-формы и формованные детали с утвержденными чертежами и 3D-моделями, мы можем раньше выявить отклонения в размерах, сократить количество повторных модификаций и помочь гарантировать, что ваши детали соответствуют требуемым спецификациям перед массовым производством.

6. Часто задаваемые вопросы

6.1 В чем разница между КИМ и станком с ЧПУ?

Станок с ЧПУ производит детали путем резки, фрезерования, сверления или удаления материала в соответствии с запрограммированной траекторией. Станок КИМ не производит деталь; он измеряет готовый компонент и проверяет, соответствуют ли его размеры и геометрические допуски чертежу или модели САПР. Проще говоря, станки с ЧПУ изготавливают детали, а станки КИМ их проверяют.

6.2 Почему наконечники датчиков КИМ имеют рубиново-красный цвет?

Большинство зондовых шариков для КИМ изготовлены из синтетического рубина, а не просто окрашены в красный цвет. Рубин чрезвычайно твердый, гладкий, износостойкий и подходит для большинства применений контактных измерений. Его красный цвет обусловлен небольшим количеством хрома в рубиновом материале.

6.3 Какое программное обеспечение для КИМ наиболее часто используется?

PC-DMIS обычно считается одной из наиболее широко используемых программных систем КИМ. Hexagon сообщает, что он установлен более чем в 70 000 системах по всему миру. Другие часто используемые варианты включают ZEISS CALYPSO и Mitutoyo MCOSMOS. Лучший выбор обычно зависит от марки ШМ, требований контроля и существующей системы контроля качества.

6.4 Каковы недостатки использования машины КИМ?

К основным недостаткам традиционной машины КИМ относятся высокая стоимость оборудования, большое пространство для установки, требования к профессиональному программированию и регулярная калибровка датчиков. На точность измерений также могут влиять изменения температуры, вибрация, влажность и неподходящая среда для проверки. Кроме того, контактное измерение может выполняться медленнее, если необходимо проверить множество точек или сложных элементов.