Pomiar w obróbce CNC – jak dokonywać pomiarów detali?
Pomiar detali powstałych dzięki technologii CNC to jeden z najważniejszych elementów procesu kontroli jakości. Dlaczego jest tak istotny i w jaki sposób przebiega? Sprawdź.
Pomiar w obróbce CNC gwarancją jakości wykonania
Produkcja elementów w technologii CNC zazwyczaj odbywa się seryjnie. W Toptech działamy inaczej: tworzymy detale jednostkowe, w niewielkich seriach, często tylko jedną sztukę. Są to zlecenia wymagające dużych przygotowań i bardzo precyzyjnej pracy ze względu na nietypowy kształt czy rozmiar detalu, a także – ze względu na jego zastosowanie i związane z nim wysokie wymagania, na przykład, wobec parametrów wytrzymałości.
Każdy taki detal przechodzi pełną kontrolę jakości. Sprawdzamy powierzchnię detalu, szukamy ewentualnych pęknięć czy zarysować, które mogą wpływać na wytrzymałość elementu podczas późniejszej pracy. Weryfikujemy także wymiary zgodnie z projektem. Taka kontrola zazwyczaj wiąże się z pomiarami liniowości, ale mierzymy także otwory, zewnętrzne średnice i rozmieszczenie otworów na danych detalach. Pozwala nam to zapewnić wysoką jakość każdego wytwarzanego elementu i wyeliminować błędy jeszcze na etapie produkcji.
Detale te cechuje często bardzo niewielki rozmiar, a frezowanie czy toczenie, jakie na nich wykonujemy osiągają rozmiary liczone w mikronach. Przypomnijmy: jeden mikron jest stokrotnie mniejszy od ludzkiego włosa! Jak zmierzyć taką jednostkę?
Jak mierzyć w mikronach: Mikrometr
Podstawowym narzędziem, stosowanym przy pomiarach o tak niewielkich wartościach, jest mikrometr. Jest on wyposażony w specjalną śrubę mikrometryczną, która odtwarza wartość długości, wynoszącą od 0,5 mm.
Mikrometr występuje w kilku rodzajach, umożliwiając bezpośrednie pomiary wymiarów liniowych: zewnętrznych, wewnętrznych i mieszanych. Należą do nich:
- mikrometr do wymiarów zewnętrznych,
- mikrometr szczękowy,
- głębokościomierz mikrometryczny,
- średnicówki mikrometryczne dwu- lub trójstykowe,
- głowice i wkładki mikrometryczne.
Odczytywanie pomiaru przy użyciu mikrometra wymaga doświadczenia i biegłości. Posiada on bowiem kilka podziałek, a każda z nich wskazuje różne wartości: milimetrowe, połówki milimetrów oraz setne części milimetra. Istotna jest umiejętność ich poprawnego odczytywania, ale także odpowiedniego korygowania tych wartości.
Jak mierzyć w setnych milimetra: Suwmiarka
Innym przyrządem pomiarowym, mniej dokładnym niż mikrometr, jest suwmiarka pozwalająca na dokonanie pomiarów w zakresie 0-150 mm. Jej dokładność sięga nawet 0,01 mm.
Suwmiarka składa się z prowadnicy, przesuwnego suwaka, powierzchni pomiarowych oraz urządzenia odczytowego. W zależności od rodzaju przyrządu, dokonywanie pomiarów odbywać się będzie w różny sposób. Wyróżniamy bowiem trzy rodzaje suwmiarki: noniuszową, zegarową (czujnikową), elektroniczną (cyfrową). Ta ostatnia jest najłatwiejsza w użyciu, ponieważ wskazuje wartość na wyświetlaczu. Suwmiarka zegarowa składa się z dwóch elementów ułatwiających odczyt: skali, która wskazuje pełną liczbę milimetrów oraz czujnika zegarowego, wskazującego setne części milimetra. Największej wprawy wymaga suwmiarka noniuszowa, która ma jednak swoje ograniczenia – umożliwia dokonywanie pomiarów z rozdzielczością do 0,1 mm, 0,05 mm i 0,02 mm.
Jak mierzyć precyzyjne detale: współrzędnościowe maszyny pomiarowe
Mierzenie niewielkich rozmiarów to jedno. Inną kwestią jest weryfikowanie średnic otworów, ich położenia, dokładne pomiary kształtów powierzchni, etc. w detalach, które są niewielkie, a do tego mają skomplikowany kształt czy żłobienia i wymagają bardzo dużej precyzji wykonania.
W takich sytuacjach sięgamy po współrzędnościowe maszyny pomiarowe, umożliwiającej pomiary przestrzenne skomplikowanych elementów. Wyposażone są w trzy systemy pomiarowe do pomiaru w trzech osiach współrzędnych XYZ oraz sondę do lokalizacji położenia powierzchni elementu. Co ważne, umożliwiają one pomiary w trybie automatycznym.
Więcej o maszynach i sondach pomiarowych, montowanych bezpośrednio na wrzecionie frezarki napiszemy na naszym blogu w osobnym wpisie.
Nowoczesne metody pomiarów
Wraz z rozwojem technologii CNC i zapotrzebowania na coraz bardziej skomplikowane i precyzyjne detale, pojawiły się nowe, alternatywne metody pomiarowe. Są one stosowane szczególnie podczas obróbki seryjnej, gdzie dokładność jest kluczowa. Należą do nich pomiary laserowe, czujniki położenia, skanery 3D oraz analiza obrazu z kamer rozmieszczonych w kilku punktach. Zaawansowane pomiary obejmują także zdjęcia rentgenowskie, badania ultradźwiękowe oraz spektrometry do analizy składu chemicznego stali i ich stopów.