пн-пт 9:00 - 18:00 МСК

Измерение геометрии деталей: актуальные методы и оборудование

Чем измерять геометрические параметры деталей? Непростой вопрос, если необходимо выбрать наиболее эффективный инструмент или прибор и учесть все дополнительные требования.  Рассмотрим, какие инструменты  для решения специализированных задач по контролю геометрии выбирают сегодня промышленные предприятия.

Что мы видим на рынке производства? Многообразие систем, станков, способов контроля, датчиков, диапазонов, опций программного обеспечения. За последнее время российский рынок претерпел существенные изменения — привычные многим европейские, американские и японские системы стали недоступны, а новые бренды и системы, пришедшие на рынок, пока не очень знакомы пользователю и требуют изучения. Сделать это самостоятельно  — нетривиальная задача. В этой обзорной статье мы упорядочили информацию по ряду наиболее распространенных систем для контроля геометрии и соотнесли их с различными примерами, которые характеризуют особенности применения устройств.

Измерение параметров шарико-винтовой передачи (ШВП)

Контролируемые параметры: накопленная погрешность шага резьбы винта на всей длине нарезной части, параметры контура резьбы (шаг, угол, радиусы, шероховатость).
Размер поля допуска: ±3 мкм, для других применений ±5 мкм.
Вид контроля: межоперационный, выходной контроль.

Для контроля данной детали мы использовали контурограф Integra Versus PR30. С помощью точного расположения ШВП на гранитном столе и системы виброгашения можно обеспечить высокую точность и скорость измерения геометрических параметров.

Контроль параметров резьбы на контурографе INTEGRA VERSUS PR30
Контроль параметров резьбы на контурографе INTEGRA VERSUS PR30

Данный прибор позволяет решить задачу контактным методом. Работа системы основана на следующем: щуп перемещается по измеряемой поверхности и фиксирует двумерные координаты (X+Z). Далее собранные координаты анализируются программным обеспечением. Данное оборудование может быть 3 различных модификаций: профилометр, измеряющий только шероховатость, контурограф, измеряющий только контур и комбинированный вариант, контурограф-профилометр, измеряющий и контур, и шероховатость.

Преимущества: высокая точность измерений (до 0,5 мкм), возможность получить доступ к мелким элементам, которые невозможно контролировать на ЧПУ КИМ.

Применение: высокоточный контроль резьб, гидравлики (валы, корпуса клапанов и механизмов), канавок подшипниковых колец, роликов подшипников, замков турбинных лопаток, зубчатых передач.

Измерение параметров круглости подшипникового кольца

Контролируемые параметры: круглость.
Размер поля допуска: согласно  ГОСТ Р 58868-2020 «Подшипники качения приборные. Отклонение от круглости поверхностей деталей. Методика выполнения измерений» предел допускаемой относительной погрешности определения отклонения от круглости не более 12%.
Вид контроля: межоперационный, выходной контроль.

Контроль подшипниковых колец на кругломере INTEGRA COURSE
статья кругломер.jpg

Так как к качеству продукции и дальнейшему контролю деталей установлены жесткие требования, то для контроля подшипниковых колец необходимо применять кругломер. Прибор обеспечивает погрешность измерения ±(0,025+ 6H/10 000) мкм, где H - расстояние от поверхности рабочего стола, мм.

Принцип работы кругломера заключается в воспроизведении прибором идеальной окружности и сравнении ее с реальным профилем измеряемого изделия.

Контроль цилиндричности на кругломере INTEGRA COURSE S20

Контроль цилиндричности на кругломере INTEGRA COURSE S20

Кругломеры можно разделить на две большие группы. Первая группа – это базовые кругломеры, которые используются для решения повседневных задач, также их можно применять в качестве обучающих инструментов. Они применяются для определения отклонений параметров круглости, концентричности, плоскостности, определения радиального биения.

Вторая группа – кругломеры, которые могут измерять практически все параметры формы, такие как цилиндричность, параллельность, прямолинейность, перпендикулярность, биение осевое-торцевое, концентричность и другие параметры.

Преимущества: высокая точность измерений. Также автоматическое выравнивание позволяет значительно уменьшить время на измерение детали.

Применение: кольца и ролики подшипников, гидравлические узлы и механизмы (поршни, золотники, клапаны), валы различного назначения (например, распредвалы), роторы электродвигателей.

Измерение параметров пластины статора электродвигателя

DSC_0072.jpg

Контролируемые параметры: основные диаметры, малые радиусы, радиусы вписываемых в окна окружностей, а также соосность относительно базовой окружности и угловые размеры окон.
Размер поля допуска: 5 мкм, погрешность измерения оборудования от 1,8 мкм. 
Вид контроля: межоперационный, выходной контроль.

Это типичная задача для видеоизмерительного микроскопа (ВИМ), так как измерения такой детали контактным методом невозможны из-за малой толщины металла.

Время измерения представленной детали — всего 205 секунд. Измерения таких деталей можно производить в кассете для нескольких изделий, что увеличит общую производительность.

Принцип работы ВИМ основан на считывании с электронных измерительных шкал осей X и Y значений перемещений подвижного предметного стола устройства и считывания с измерительной шкалы оси Z значений перемещений видеоизмерительного блока. Измерения проводятся с помощью технологии оптического и цифрового проецирования увеличенных изображений объекта, расположенного на измерительном столе в проходящем или отраженном свете. При измерениях по оси Z предусмотрена функция помощи при фокусировке. При необходимости приборы могут быть оснащены контактным датчиком. ВИМ работают под управлением входящего в комплект персонального компьютера.

Основная задача: измерение линейных и угловых размеров профилей и элементов поверхностей деталей в проходящем и отраженном свете. ВИМ бывают ручными, полуавтоматическими, автоматическими.

Преимущества: измерение плоских деталей за короткое время с высокой точностью.

Применение: машиностроение, металлообработка, электроника и микроэлектроника, приборостроение, медицина и т.д.

Измерение параметров прямозубого цилиндрического зубчатого колеса

Контроль прямозубого цилиндрического зубчатого колеса на ЧПУ КИМ

Контролируемые параметры: профиль зуба, направление зуба, шаг зубчатого зацепления, накопленная погрешность шага, размер по роликам, диаметры по вершинам/ впадинам, высота зуба, длина общей нормали, биение зубчатого венца.
Размер поля допуска: для диаметра 64 мм и высоты зубчатого венца 4 мм — допуска от 3 мкм до 50 мкм.
Вид контроля: сплошной контроль.


зуб (1).jpg

В данном случае применяются классические портальные КИМ со специализированным ПО для точной оценки параметров зубчатых колес. Также на той же КИМ возможен контроль геометрических параметров, параметров формы допуска и расположения поверхностей.

Применение таких материалов как гранит, ручная обработка поверхностей, специальная процедура компенсации, использование высокоточных оптических линеек, современных контактных и оптических (лазерных) датчиков позволяют выполнять измерения с высокой точностью в автоматическом режиме, что особенно важно в серийном производстве.

Основная задача:  контроль геометрических параметров, а также допуска формы и расположения поверхностей. 

Какие бывают: портальные, мостовые, портальные с поворотным столом.

Преимущества: высокая скорость измерений, возможность автоматизировать процесс измерений и встроить КИМ в роботизированную ячейку.

Применение: машиностроение,  изготовление зубчатых колес.

Отчет по профилю зубчатого колеса

направление зубчатого колеса.jpg1профиль зубчатого колеса.jpg

Измерение параметров отливки корпуса распределителя

Контролируемые параметры:
параметры формы и расположения поверхностей, межцентровые расстояния.
Размер поля допуска: для размера 150х200х80 мм — допуск от 0,1мм до 0,3 мм.
Вид контроля: выборочный контроль (20% от суточной партии).

Для выполнения данной задачи подойдет такой инструмент, как мобильная КИМ типа «рука», она обеспечивает оптимальное сочетание стоимости и погрешности измерения устройства. Контроль на стационарных КИМ нецелесообразен ввиду избыточных точностей и высокой стоимости таких КИМ. Автоматизация не требуется, так как контроль данных изделий выборочный.

Основная задача: контроль корпусных деталей и узлов непосредственно в цеху предприятия, контроль сложнопрофильных деталей, контроль деталей с допусками от 80 мкм, контроль деталей после обработки станком.

Контроль отливки корпуса распределителя мобильной КИМ INTEGRA RIDGE P
DSC_4325.jpg

Какие бывают: 6-осевые, 7-осевые, 7-осевые с лазерным сканером.

Преимущества: мобильность, нет ограничений по массе деталей, простота использования, не требуется высокая квалификация операторов. 

Отрасли применения: машиностроение, металлургия.

р (1).png

Обладая широкой линейкой измерительного оборудования и глубоким пониманием производственных процессов, компания МС Метролоджи помогает вам в выборе измерительного оборудования для решения ваших задач.

МС Метролоджи разрабатывает и внедряет технологии контроля качества в области линейно-угловых измерений для различных областей промышленности. За 24 года компания поставила по всей России более 1600 измерительных комплексов. 

В Санкт-Петербурге у компании есть собственный инженерный центр с демонстрационным оборудованием, склад наиболее востребованных моделей оборудования, аккредитованная лаборатория и парк эталонов. Компания проводит проверку состояния оборудования, калибровку, первичную и периодическую поверку.

Индивидуальный подход позволяет решить любую задачу быстро и эффективно.

Какую бы модель вы ни выбрали, вы можете быть уверены в том, что получите техническую поддержку, сервисное и гарантийное обслуживание. Системы INTEGRA обеспечены полноценным локальным сервисом с возможностью калибровки и ремонта.

Если у вас возникли вопросы по решениям — оставьте заявку, и наши эксперты проконсультируют вас в ближайшее время.


Получить консультацию
Мы будем рады ответить на любые ваши вопросы. Заполните форму или позвоните нам по телефону:
Спасибо!
Данные успешно отправлены.