MÁY ĐO 3D (CMM) LÀ GÌ?

MÁY ĐO 3D (CMM) LÀ GÌ?

1.Cấu tạo máy đo 3D (CMM)

Một máy đo tọa độ (CMM) bao gồm 4 phần chính như sau.

Thân máy: Chiếm phần lớn kích thước của máy CMM, thân máy thường được thiết kế với một bàn cố định cùng với hệ thống giá đỡ đầu dò (trục lắp đầu dò và trụ đỡ) có thể di chuyển được (bằng cách vận hành thủ công hoặc tự động). Những máy đo 3D di động thì được thiết kế đơn giản hơn với các cánh tay máy có khớp nối cho phép chuyển động linh hoạt.

Hệ thống điều khiển: Bao gồm một loạt những kết cấu cơ khí, truyền động, hệ thống cân bằng, các bảng mạch điện tử, màn hình hiển thị, bảng điều khiển hoặc tay cầm, cho phép điều khiển thủ công hoặc tự động những chuyển động đa chiều của đầu dò.

Đầu dò: Có nhiều loại đầu dò được sử dụng trên máy đo 3D, phổ biến nhất là đầu dò cơ khí (mechanical), đầu dò quang (optical), đầu dò laser (laser), đầu dò ánh sáng trắng (white light).

Phần mềm: Máy đo tọa độ sẽ không thể hoạt động nếu không có phần mềm chuyên dụng để thu thập, xử lý dữ liệu, cũng như điều khiển hệ thống. Tùy theo từng dòng máy đo tọa độ cũng như tùy theo hãng sản xuất mà sẽ có những phần mềm chuyên dụng dành riêng cho dòng máy đó.

2.Chức năng của máy đo tọa độ 3D (CMM)

Nhờ vào tính năng đo lường biên dạng hình học dựa vào tọa độ 3 chiều X, Y, Z với độ chính xác cao, máy đo 3D thường được dùng để đo kích thước, kiểm tra mẫu, lược đồ góc, hướng hoặc chiều sâu của vật thể. Đảm bảo cho các chi tiết được sản xuất ra đạt tiêu chuẩn trong giới hạn dung sai cho phép.

Máy đo tọa độ (CMM) cũng rất lý tưởng để đo các vật thể có tính chất dễ thay đổi về hình dạng, kích thước như cao su, nhựa mềm,… nhờ vào độ nhạy cực cao của đầu đo chạm, cũng như độ chính xác cao trong các phép đo.

Không chỉ đo kích thước, máy đo tọa độ còn có thể đo được độ tròn trụ, độ đồng tâm. Có thể thấy với một CMM có thể thay thế được rất nhiều những dụng cụ đo riêng lẻ khác như panme, thước cặp, máy đo độ tròn, thước đo cao…

Cùng với chức năng đo lường kiểm tra kích thước của các chi tiết, máy đo tọa độ còn có chức năng thiết kế ngược bằng cách tạo ra những bản vẽ kích thước dựa trên chi tiết sản phẩm sẵn có.

3. Phân loại máy đo 3 chiều (CMM)

Theo kết cấu của máy thì CMM được chia thành những loại sau:

• Máy đo 3D kiểu cầu: trục đo thẳng đứng gắn di động trên một dầm ngang đặt trên 2 trụ đỡ, loại máy này giúp mở rộng phạm vi đo của chi tiết cần đo.
• Máy đo 3D kiểu giàn: có kết cấu khung treo trên các ụ đỡ để có thể mở rộng phạm vi trên các chi tiết cần đo, cấu trúc loại này gần giống với kiểu cầu.
• Máy đo 3D kiểu trục ngang: trục lắp đầu dò được nằm ngang và được gắn với một giá đỡ thẳng đứng.
• Máy đo 3D kiểu tay gập: thường là các máy nhỏ di động, cho phép đầu dò xoay linh hoạt theo nhiều hướng khác nhau.

Nếu phân loại theo hệ thống điều khiển thì có 4 loại máy đo 3D gồm:

• Máy đo tọa độ được dẫn động bằng động cơ với quá trình dò tự động.
• Máy đo tọa độ được điều khiển qua máy tính.
• Máy đo tọa độ được liên kết với CAD, CAM, FMS…
• Máy đo CMM di động Arm WM|MMA

4. Ưu điểm của máy đo CMM

Ưu điểm đầu tiên của máy đo tọa độ 3D (CMM) là có độ chínhxác rất cao. Bằng cách sử dụng máy đo 3D, các nhà sản xuất có thể đảm bảo các chi tiết sản phẩm đạt được các tiêu chuẩn kích thước đúng theo yêu cầu đề ra.

Nhờ vào các chức năng và tính ứng dụng cao của máy đo 3D mà loại máy này giúp tiết kiệm thời gian trong đo kiểm, so sánh kích thước các chi tiết khi loại bỏ được nhiều dụng cụ đo riêng lẻ, cũng như quy trình phức tạp khi sử dụng những dụng cụ đó.

Máy đo 3D CMM có thể đo lường được trên nhiều loại vật liệu khác nhau, nhiều kích thước, hình dạng phức tạp của các chi tiết, lại đảm bảo độ chính xác cao. Điều này khó có thể thực hiện được với những thiết bị đo thông thường khác.

Khi đo những chi tiết giống nhau, máy đo 3D có thể tự động đo lặp lại tại cùng tọa độ của những điểm chạm trên mỗi chi tiết theo một quy trình đo nhất định, điều này đảm bảo tính đồng nhất, cho kết quả so sánh được chính xác nhất.

Nhiều CMM có chức năng thiết kế ngược, cho phép người dùng có thể tạo ra các bản vẽ dựa trên các chi tiết sản phẩm sẵn có. Điều này giúp rút ngắn thời gian thiết kế, đồng thời cũng tạo ra những bản thiết kế có độ chính xác cao.

5.Nhược điểm, hạn chế của máy đo 3D CMM

Hạn chế lớn nhất của máy đo 3D khiến nhiều doanh nghiệp không thể sử dụng là giá thành cao. Bởi thế nên loại máy này chủ yếu chỉ được dùng tại các doanh nghiệp sản xuất lớn hay những công ty chuyên cung ứng các dịch vụ đo lường.

Một hạn chế khác của máy đo 3D đầu dò cảm ứng là mỗi lần chạm chỉ lấy được dữ liệu của một điểm duy nhất, điều này có thể sẽ mất khá nhiều thời gian đối với những chi tiết phức tạp. Tuy nhiên, để khắc phục vấn đề này, máy đo 3D với kiểu đầu quét laser sẽ là giải pháp thay thế hiệu quả, khi mỗi lần quét thì máy sẽ thu thập dữ liệu được của một tập hợp điểm, qua đó rút ngắn thời gian đo lường.

Nhược điểm khác của những máy CMM là có kích thước khá lớn, chiếm nhiều diện tích không gian và cố định tại một chỗ, khá bất tiện khi cần đo chi tiết nào cũng cần phải đưa vào máy. Hiện nay, để khắc phục nhược điểm này, các máy đo CMM di động với thiết kế nhỏ gọn, tính linh động cao, có thể đo được ở bất cứ đâu đã được sử dụng nhiều hơn.

6. Chọn máy đo 3D (CMM) sao cho phù hợp

Các máy đo tọa độ 3 chiều CMM ngày càng được sử dụng nhiều hơn bởi độ chính xác cao cũng như các tính năng vượt trội. Có nhiều loại máy đo tọa độ CMM khác nhau, và để lựa chọn được một mẫu máy phù hợp thì các bạn cần lưu ý đến những tiêu chuẩn sau:

Kích thước của chi tiết để lựa chọn được phạm vi đo của máy phù hợp.

Dung sai của sản phẩm để chọn đầu đo phù hợp.

Hệ thống phần mềm phù hợp nhu cầu.

Chi phí đầu tư phù hợp với dòng máy CMM nào (dòng CMM tự động hay dòng Manual dùng tay).

Tính linh động trong quá trình đo lường, để chọn dòng máy CMM cố định hay loại di động.

Ngoài ra tùy yêu cầu mà có thể quan tâm thêm tiêu chuẩn sử dụng trong phòng thí nghiệm hay tại xưởng, chức năng thiết kế ngược, tính năng bù nhiệt độ, khả năng chống va đập của máy.

 

Công ty TNHH Công Nghệ Filterfine Việt Nam

Đại lý chính hãng máy CMM máy đo quét 3D  Wenzel tại Việt Nam.

Hotline: 0986592820 Điện thoại: 02435773045

Email: info@filterfinevn.com