Máquinas CMM Explicadas: Componentes, Aplicações e Benefícios para Manufatura de Precisão

Na fabricação de protótipos ou peças reais de todos os produtos, as dimensões e características geométricas das peças são muito importantes. Isso porque erros dimensionais podem comprometer todo um processo de produção. Portanto, para eliminar isso, foi inventada uma máquina de medição de alta tolerância. Apresentamos esta máquina hoje para responder à pergunta: "O que é uma Máquina CMM?"

Uma máquina CMM é uma ferramenta importante no processo de fabricação devido ao seu papel na manutenção do fluxo de trabalho. Neste artigo, você aprenderá sobre uma máquina CMM, com respostas a perguntas como: como funciona o CMM, para que serve, seus componentes, benefícios e limitações. Portanto, após ler este artigo, você terá uma boa ideia do que é a máquina. Pronto? Vamos lá!

O Que É Máquina CMM?

Para todo processo de fabricação, dimensões geométricas e físicas precisas são importantes. Existem dois métodos que as pessoas usam para esse fim. Um é o método convencional, que envolve o uso de ferramentas manuais de medição ou comparadores ópticos. No entanto, essas ferramentas requerem experiência e estão sujeitas a muitos erros. O outro é o uso de uma máquina CMM.

CMM significa Máquina de Medição por Coordenadas (Coordinate Measuring Machine). É uma ferramenta que pode medir as dimensões de peças de máquinas/ferramentas usando tecnologia de coordenadas. As dimensões passíveis de medição incluem altura, largura e profundidade nos eixos X, Y e Z. Dependendo da sofisticação da máquina CMM, você pode medir o alvo e registrar os dados medidos.

Por Que Preciso de uma Máquina CMM?

Após responder o que é uma máquina CMM, você deve saber por que elas são relevantes para todo processo de fabricação. A resposta vem com a compreensão da disparidade entre o método tradicional e o novo em termos de operações.

O método tradicional de medição de peças tem muitas limitações. Por exemplo, requer experiência e habilidade do operador que inspeciona as peças. Se isso não for bem representado, pode levar ao fornecimento de peças que não são boas o suficiente.

Outra razão está na sofisticação das peças produzidas neste século. O desenvolvimento no setor tecnológico levou ao desenvolvimento de peças mais complexas. Portanto, uma máquina CMM é mais adequada para o processo.

A máquina CMM tem a velocidade e a precisão para medir peças repetidamente melhor do que o método tradicional. Também aumenta a produtividade, reduzindo a tendência de erros no processo de medição. O resultado final é que saber o que é uma máquina CMM, por que você precisa delas e usá-las economizará tempo, dinheiro e melhorará a reputação e a imagem da sua empresa.

Como Usar a Máquina de Medição CMM?

O que é máquina CMM também vem com saber como ela funciona. Nesta seção, você conhecerá como o CMM funciona. Uma máquina CMM tem dois tipos gerais de como a medição é realizada. Existe um tipo que usa um mecanismo de contato (pontas de toque) para medir a peça da ferramenta. O segundo tipo usa outros métodos, como câmeras ou lasers, para o mecanismo de medição. Há também uma variação no tamanho das peças que pode medir. Alguns modelos (máquinas CMM automotivas) capazes de medir peças maiores que 10m de tamanho.

· Como o CMM Funciona?

Um CMM faz duas coisas. Mede a geometria física e a dimensão de um objeto via sonda de toque montada no eixo móvel da máquina. Também testa as peças para assegurar que são iguais ao design corrigido. A máquina CMM funciona através das seguintes etapas.

A peça a ser medida é colocada na base do CMM. A base é o local de medição, e vem de um material denso, estável e rígido. A estabilidade e rigidez garantem que a medição seja precisa independentemente de forças externas que possam interromper a operação. Também montado acima da placa do CMM está um portal móvel equipado com uma sonda de toque. A máquina CMM então controla o portal para direcionar a sonda ao longo dos eixos X, Y e Z. Ao fazer isso, replica cada faceta das peças a serem medidas.

Ao tocar um ponto da peça a ser medida, a sonda envia um sinal elétrico que o computador mapeia. Fazendo isso continuamente com muitos pontos na peça, você medirá a peça.

Após a medição, a próxima etapa é a etapa de análise, após a sonda ter capturado as coordenadas X, Y e Z da peça. A informação obtida é analisada para a construção de características. O mecanismo de ação é o mesmo para máquinas CMM que usam sistema de câmera ou laser.

Componentes da Máquina CMM

Saber sobre uma máquina CMM também vem com a compreensão das funções de seus componentes. Abaixo estão os componentes importantes da máquina CMM.

· Sonda (Probe)

Sondas são o componente mais popular e importante de uma máquina CMM tradicional responsável pela ação de medição. Outras máquinas CMM usam luz óptica, câmeras, lasers, etc.

Devido à sua natureza, a ponta das sondas vem de um material rígido e estável. Também deve ser resistente à temperatura, de modo que o tamanho não mude quando houver alteração de temperatura. Materiais comuns usados são rubi e zircônia. A ponta também pode ser esférica ou em forma de agulha.

· Mesa de Granito

Uma mesa de granito é um componente importante da máquina CMM porque é muito estável. Também não é afetada pela temperatura e, quando comparada a outros materiais, a taxa de desgaste é menor. O granito é ideal para medição altamente precisa porque sua forma permanece a mesma ao longo do tempo.

· Fixadores (Fixtures)

Fixadores também são ferramentas muito importantes usadas como agentes de estabilidade e suporte na maioria das operações de fabricação. São componentes da máquina CMM e funcionam fixando as peças no lugar. Fixar a peça é necessário, pois uma peça em movimento pode levar a erros de medição. Outras ferramentas de fixação disponíveis para uso são placas de fixação, grampos e ímãs.

· Compressores e Secadores de Ar

Compressores e secadores de ar são componentes comuns de máquinas CMM, como CMMs padrão do tipo ponte ou portal.

· Software

O software não é um componente físico, mas será classificado como um componente. É um componente importante que analisa as sondas ou outros componentes de sensibilidade.

Benefícios e Limitações da Máquina de Medição por Coordenadas

Máquinas CMM devem ser parte integrante de qualquer processo de produção. Isso se deve às suas enormes vantagens que superam as limitações. No entanto, discutiremos ambos nesta seção.

Benefícios do Uso de uma Máquina de Medição por Coordenadas

Abaixo está uma ampla gama de razões para usar uma máquina CMM no seu fluxo de trabalho de produção.

Economia de Tempo e Dinheiro

A máquina CMM é parte integrante do fluxo de produção devido à sua velocidade e precisão. A produção de ferramentas complexas está se tornando frequente na indústria de manufatura, e a máquina CMM é ideal para medir suas dimensões. Em última análise, reduzem custos e tempo de produção.

Garantia de Qualidade Assegurada

Diferente do método convencional de medir dimensões de peças de máquinas, a máquina CMM é a mais confiável. Pode medir e analisar digitalmente sua peça, fornecendo outros serviços como análise dimensional, comparação CAD, certificação de ferramentas e engenharia reversa. Tudo isso é necessário para fins de garantia de qualidade.

Versatilidade com Múltiplas Sondas e Técnicas

A máquina CMM é compatível com muitos tipos de ferramentas e componentes. Não importa a complexidade da peça, uma máquina CMM a medirá.

Menor Envolvimento do Operador

Uma máquina CMM é uma máquina controlada por computador. Portanto, reduz o envolvimento de pessoal humano. Essa redução diminui o erro operacional que pode levar a problemas.

Limitações do Uso de uma Máquina de Medição por Coordenadas

Máquinas CMM definitivamente melhoram o fluxo de trabalho de produção, desempenhando um papel crucial na manufatura. No entanto, também têm algumas limitações que você deve considerar. Abaixo estão algumas de suas limitações.

A Sonda Deve Tocar a Superfície

Toda máquina CMM que usa sonda tem o mesmo mecanismo. Para a sonda funcionar, ela deve tocar a superfície da peça a ser medida. Isso não é um problema para peças muito duráveis. No entanto, para peças com acabamento frágil ou delicado, toques consecutivos podem levar à deterioração das peças.

Peças Macias Podem Levar a Defeitos

Para peças que vêm de materiais macios como borrachas e elastômeros, o uso de uma sonda pode fazer as peças cederem. Isso levará a erro, visto durante a análise digital.

A Sonda Certa Deve Ser Selecionada

Máquinas CMM usam diferentes tipos de sondas, e para a melhor, a sonda certa deve ser selecionada. A seleção da sonda certa depende largamente da dimensão da peça, do design requerido e da capacidade da sonda.

Conclusão

Uma máquina CMM é uma ferramenta usada na medição das propriedades físicas e geométricas de uma peça de máquina. Neste artigo, você aprendeu sobre uma máquina CMM. Isso em termos de como funciona, seus componentes, benefícios e limitações.

Embora este artigo mostre a função da máquina CMM, saber como integrá-la ao processo de fabricação é outro problema. Uma maneira simples de fazer isso é terceirizar, e se você seguir esse caminho, a RapidDirect é sua melhor escolha.

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Perguntas Frequentes

O que faz uma máquina CMM?

A máquina CMM é uma ferramenta que pode medir as dimensões de peças de máquinas/ferramentas usando tecnologia de coordenadas. As dimensões passíveis de medição incluem altura, largura e profundidade nos eixos X, Y e Z. Dependendo da sofisticação da máquina CMM, você pode medir o alvo e registrar os dados medidos.

Quais são as vantagens de uma máquina CMM?

A máquina CMM é parte integrante de muitos processos de produção devido às suas muitas vantagens. Por exemplo, diferente do método convencional, a máquina CMM é a mais confiável. Pode medir e analisar digitalmente sua peça, fornecendo outros serviços como análise dimensional, comparação CAD, certificação de ferramentas e engenharia reversa. Outras vantagens da ferramenta foram explicadas acima.