Máy đo tọa độ ba chiều (CMM, CoordinateMeasuringMachine) là một công cụ đo lường chính xác, chủ yếu được sử dụng để phát hiện kích thước, hình dạng, vị trí và các đặc tính khác của vật thể. Nó có được dữ liệu tọa độ của phôi bằng cách tiếp xúc đầu dò hoặc quét laser, v.v., do đó đạt được phép đo hình học của phôi. Các phương pháp đo lường phổ biến bao gồm:
1. Đo lường loại tiếp xúc
Đo lường tiếp xúc là phương pháp đo lường phổ biến nhất và thường sử dụng một đầu dò với một liên lạc để đo lường phôi. Quá trình cơ bản của nó như sau:
Nguyên tắc đo: Tiếp xúc với bề mặt phôi bằng kim tiếp xúc, máy đo ghi lại quỹ đạo chuyển động của kim tiếp xúc và có được điểm tọa độ tương ứng.
Các bước đo:
Chọn đầu dò và gắn nó vào máy đo tọa độ ba chiều.
Chọn đường đo và điểm đo phù hợp theo yêu cầu về hình dạng và độ chính xác của mục tiêu khảo sát.
Tự động di chuyển đầu dò đến các điểm đo khác nhau và lấy dữ liệu tọa độ bằng cách điều khiển máy đo theo chương trình.
Máy đo dựa trên các dữ liệu tọa độ này để tính toán, cuối cùng đầu ra kích thước, hình dạng và các thông số khác của phôi.
Các phép đo tiếp xúc có độ chính xác cao và thường được sử dụng để đo các bộ phận có hình dạng phức tạp hoặc nhỏ.
2. Đo không tiếp xúc
Các phép đo không tiếp xúc sử dụng đầu dò laser, quang học hoặc hình ảnh để lấy dữ liệu tọa độ của phôi. Các phương pháp đo lường không tiếp xúc phổ biến bao gồm:
Quét laser: Sử dụng chùm tia laser để quét bề mặt của vật thể, phác thảo bề mặt của vật thể được tính toán bằng chùm tia laser phản xạ. Phương pháp này áp dụng cho các phôi có bề mặt phức tạp hoặc vật liệu trong suốt.
Đo quang học: Chụp ảnh bề mặt phôi bằng máy ảnh hoặc cảm biến quang học, phân tích dữ liệu hình ảnh để có được thông tin hình học của phôi. Ưu điểm của phương pháp này là tốc độ đo nhanh, nhưng độ chính xác thấp hơn một chút so với loại tiếp xúc.
Các phép đo không tiếp xúc thường được sử dụng cho các phôi có bề mặt lớn hơn hoặc có hình dạng đơn giản hơn mà không gây ra bất kỳ thiệt hại nào cho phôi.
3. Kích hoạt so với đo quét
Đo kích hoạt: Đầu dò gửi tín hiệu khi tiếp xúc với bề mặt phôi để ghi lại tọa độ của điểm đó. Đây là phương pháp đo lường tiếp xúc phổ biến nhất, thích hợp cho các phôi có kích thước, hình dạng đơn giản hơn.
Scan-Type Measurement: Đầu dò di chuyển dọc theo bề mặt phôi và ghi lại các điểm tọa độ trong thời gian thực trong khi tiếp xúc với bề mặt phôi. Phương pháp này được sử dụng để đo các phôi có hình dạng phức tạp hoặc yêu cầu độ chính xác cao.
4. Kiểm soát quá trình đo
Đo lường tự động: Hầu hết các máy đo tọa độ hiện đại đều có thể thực hiện đo lường tự động, trong quá trình đo lường, điều khiển đường đi và điểm đo của đầu dò bằng máy tính, tự động lấy dữ liệu và tạo báo cáo đo lường.
Đo bằng tay: Một số máy đo tọa độ cũng hỗ trợ hoạt động thủ công, người vận hành cần điều chỉnh vị trí của máy đo bằng tay để hoàn thành nhiệm vụ đo. Khảo sát thủ công thường được sử dụng cho các nhiệm vụ khảo sát với số lượng nhỏ hơn hoặc theo yêu cầu cụ thể.
5. Xử lý và phân tích dữ liệu
Sau khi đo xong, hệ thống sẽ cung cấp dữ liệu tọa độ, có thể tiến hành xử lý và phân tích dữ liệu theo yêu cầu, bao gồm:
Phân tích dung sai: Phát hiện xem kích thước phôi có phù hợp với yêu cầu thiết kế hay không.
Phân tích dung sai hình dạng: Kiểm tra xem hình dạng hình học của phôi có đáp ứng các tiêu chí quy định hay không.
Phân tích thống kê: số liệu đo lường của nhiều phôi được thống kê, kiểm soát chất lượng được thực hiện.
Dữ liệu này có thể tạo báo cáo thông qua các công cụ phần mềm cung cấp kết quả đo lường và phân tích chi tiết.
Tóm tắt
Phương pháp đo của máy đo CMM bậc ba bao gồm hai cách chính là loại tiếp xúc và không tiếp xúc, theo các đặc tính phôi khác nhau và nhu cầu đo lường, chọn phương pháp đo phù hợp. Thông qua điều khiển tự động và công nghệ đo lường chính xác cao, CMM có thể cung cấp dịch vụ đo lường phôi hiệu quả và chính xác, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất, kiểm soát chất lượng và các lĩnh vực khác.