Что такое координатно-измерительная машина (КИМ) и для чего она используется?

В начале 20-го века дизайн продуктов был довольно простым, и разработчики продуктов были гибкими в отношении требований к точности и допускам на размеры. В результате у механических цехов не было проблем с изготовлением деталей на обычных фрезерных станках и обеспечением контроля качества с помощью ручных инструментов, таких как штангенциркули, микрометры и компараторы.

Но по мере усложнения конструкции продукции и усовершенствования производственных технологий возникла потребность в более совершенных устройствах контроля качества, исключающих человеческий фактор. Это привело к разработке первой координатно-измерительной машины (КИМ) компанией Ferranti в 1959 году.

Координатно-измерительная машина (КИМ) — это важное устройство контроля качества, используемое сегодня в механических мастерских высшего уровня, и в этой статье мы рассмотрим основы КИМ. Мы объясним, как работает КИМ, ее применение и различные типы координатно-измерительных машин, доступных сегодня.

Что такое координатно-измерительная машина?

координатно-измерительная машина (КИМ)  – это устройство контроля качества, которое измеряет высоту, ширину и глубину детали, чтобы определить, удовлетворяет ли она требованиям дизайна.

Типичная координатно-измерительная машина (КИМ) оснащена датчиком, который определяет положение точки в пространстве и измеряет ее по трехмерному эталонному положению. Поэтому, когда вы перемещаете наконечник щупа над заготовкой, измерительная система собирает точки, формируя «облако точек», очерчивающее форму заготовки.

Процесс, при котором точки датчика измеряются и преобразуются в контур формы, обрабатывается специальным программным обеспечением для обработки координат.

Для чего используется координатно-измерительная машина?

Пример «облака точек» Лукаса Виейры, общественное достояние, Wikimedia Commons

«Облако точек», сформированное координатно-измерительной машиной, позволяет подтвердить соответствие детали проектному замыслу и требованиям к допускам. Механические мастерские высшего уровня обычно интегрируют эти машины в свой отдел контроля качества (QC), чтобы проверить точность и воспроизводимость изготовленных деталей в соответствии со спецификациями своих клиентов.

Похожая запись: Контроль качества обработки на станках с ЧПУ

С помощью реверс-инжиниринга механические мастерские также используют КИМ для создания копий нестандартных конструкций (или физических образцов). Во время этого процесса машинист перемещает чувствительный зонд по физическому образцу, а КИМ выполняет ряд операций для преобразования этого образца в 3D-чертеж САПР.

Затем слесарь использует эти модели САПР для создания копий физических образцов с использованием производственных технологий, таких как станки с ЧПУ и 3D-принтеры. Это применение КИМ для обратного проектирования удобно при изготовлении устаревших деталей, таких как двигатели старинных автомобилей или детали газовых турбин.

Типы координатно-измерительных машин

Координатно-измерительные машины обычно бывают четырех различных типов:

1. Мост КИМ
2. Портальные КИМ
3. Консольные КИМ
4. КИМ с горизонтальной консолью

Мостовые координатно-измерительные машины №1

КИМ мостового типа являются наиболее распространенным типом координатно-измерительных машин. Как правило, они имеют очень устойчивое крепление для измерительного прибора и лучше всего подходят для измерения обрабатываемых деталей с высочайшей точностью и жесткими требованиями к допускам.

Однако КИМ мостового типа, как правило, ограничиваются измерением обработанных деталей малого и среднего размера, которые можно легко поднять на стол. При использовании мостовых КИМ вы также можете столкнуться с трудностями при попытке доступа к некоторым измеряемым деталям. Это связано с тем, что вертикальный анкер моста удерживает ось X.

Портальные координатно-измерительные машины №2

Портальные КИМ очень похожи на мостовые КИМ, но немного отличаются по конструкции и возможностям.

В отличие от КИМ мостового типа, портальная координатно-измерительная машина устанавливается непосредственно на пол, а ее мостик приподнят на опорах. Это позволяет портальным КИМ размещать и получать доступ к обработанным деталям, имеющим большие объемы и более сложную геометрию, чем те, для которых предназначены мостовые КИМ.

Диапазон измерений портальных КИМ обычно варьируется от (1 x 2 x 1 м) до (5 x 9 x 3 м) в трехмерной системе координат.

Консольные координатно-измерительные машины №3

Консольные КИМ поддерживаются только в одной точке, что делает их менее жесткими, чем координатно-измерительные машины портального и мостового типа. При использовании для измерения деталей с малым весом их одноточечная опора позволяет им двигаться быстрее и достигать более высокой точности, чем другие КИМ.

Консольные КИМ, как правило, предназначены для измерения небольших обработанных деталей, измерительных приборов и мастер-деталей.

Координатно-измерительная машина №4 с горизонтальной рукой

В КИМ с горизонтальной консолью сканирующие датчики (или контактные датчики) устанавливаются горизонтально, а не вертикально, как в других типах КИМ. Этот уникальный дизайн позволяет им измерять большие поверхности или обработанные детали с труднодоступными элементами.

Имейте в виду, что КИМ с горизонтальной консолью менее точны, чем другие типы КИМ. Тем не менее, они являются идеальным типом КИМ для измерения больших тонкостенных деталей из листового металла.

Обеспечение качества с помощью КИМ:Gensun может помочь

Даже после того, как вы используете новейшие технологии обработки для изготовления вашего продукта, все еще существует вероятность ошибок размеров или допусков, которые влияют на качество вашей обрабатываемой детали.

Gensun Precision Machining является ведущим поставщиком услуг по обработке с ЧПУ по всему миру. У нас есть не только самое современное обрабатывающее оборудование и опытные механики, но и специальный отдел контроля качества.

Наша команда экспертов по контролю качества измеряет обработанные детали с помощью нашей координатно-измерительной машины, высотомеров, 2D-проекторов, микрометров и других инструментов контроля качества, гарантируя, что они соответствуют дизайнерским замыслам и требованиям наших клиентов. Наше предприятие также сертифицировано по стандарту ISO 9001 для систем управления качеством.

Узнайте больше о наших услугах по обработке с ЧПУ.