metrologia a coordinate
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Tecnologia meccanicaTRANSCRIPT
1Tecnologia Meccanica
TECNOLOGIAMECCANICA
Lezioni Gennaio 2010Introduzione alla Metrologia a coordinate
Prof. Giovanni Moroni
qualità soddisfazione
specificheconformità
requisitifunzionali
specificheGPS
definizioneprocesso
produzione
verificatest
funzionale
analisi
componenti
Macrogeometriche
Specifiche Geometriche di Prodotto
Tolleranze dimensionali
Tolleranze geometriche
Rugosità
OndulazioneMicrogeometriche
OrientamentoTolleranze
Forma
Posizione
Oscillazione
L’asse del foro deve essere compreso in un cilindro di diametro t = 0.08, il cui l’asse è nella posizione geometrica esatta specificata dalle quote in riquadro (quote base) rispetto ai piani di riferimento A e B e risulta ortogonale al piano di riferimento C.
Tolleranza di localizzazione
E’ usata per definire la precisione di posizione richiesta a punti, linee e superfici.
La zona di tolleranza, nel caso in esame, è delimitata da un cilindro di diametro t, il cui asse è nella posizione geometrica esatta rispetto al sistema di riferimento specificato.
Tolleranza dilocalizzazione
“9091” - 1985: design Richard SapperBollitore con fischietto melodico.
tolleranze di localizzazione
MACCHINA DI MISURAA COORDINATE
Una macchina di misura a coordinate è un sistema di misura che, tramite la movimentazione di una sonda, permette di determinare le coordinate spaziali di punti appartenenti alle superfici di un manufatto.
FerrantiCoordinate Measuring Machine (CMM)
DEA 3D CMMEuropean Machine ShowOttobre 1963
2500 x 1600 x 600 mm
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Elemento geometrico reale
Elemento Geometrico Calcolato(min S di
2)
Punto misurato
Errore di fitting (di)
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
ANSI-ANC101Benchmark
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
x
z
y
XY
Z
Y
X
Z
-Z
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Sistemi di riferimento
Punto - Punto
Scansione
Tipologia di Misura
Scansione
Scansione
Ispezione dimensionale
Ispezione geometrica
Identificazione di geometrie incognite
APPLICAZIONI INDUSTRIALI
Elettronica
4%
Automobilistico
40%
Meccanica
26%
Aeronautico/
Militare
10%
Altro 20%
APPLICAZIONI INDUSTRIALI
Sensore di Misura
Struttura Meccanica
Basamento
Sistema Elettronico
di Controllo
Elementi di una CMM
SENSORE DI MISURA
Contatto
Senza contatto
Sistemi ibridi
CONTATTO
(Meccanici)
Elettromeccanici
Piezoelettrici
Analogici
Tastatore Elettromeccanico
Direzione d’Approccio
testa
estensioni tastatore (probe extension)
tastatori (probe)
Configurazione
SENSORE DI MISURA
stilo o gruppo stili (stylus or styli group)
Nomenclatura ISO 10360-1:2000Articulating Probing System
1 Ram2 Articulating system3 Probe extension4 Probe changing system5 Probe6 Stylus extension7 Stylus8 Articulating Probing system
Configurazionedel gruppo stili
Testa Rotante
TestaRotante
… attrezzature di fissaggio modulari
Sistema A.T.C.
Qualifica del Sensore
Qualifica del Sensore
SENZA CONTATTO
Ottico: laser
Ottico: visione
Ottico: proiezione luce strutturata
...
SONDA LASER
SONDA LASER
SENSORE OTTICO(VISIONE)
SENSORE OTTICOLuce Strutturata
fringe contrast phase informationGrayCode
calculation of 3D-coordinates
Sensore di Misura
Struttura Meccanica
Basamento
Sistema Elettronico
di Controllo
ELEMENTI
Rigidezza Statica e Dinamica
Accessibilità del Pezzo da Misurare
Facilità di Manovra
Facilità di Carico/Scarico del Pezzo
STRUTTURA MECCANICAESIGENZE FONDAMENTALI
A - Sbalzo
B - Portale
C - Pilastri
D - Colonna
E - Orizzontale
STRUTTURE
STRUTTURA A SBALZO
STRUTTURA A PORTALE
Portale Fisso (fixed bridge)
Portale Mobile (moving bridge)
Semiportale a L (L-shaped)
Portale Fisso
(Fixed Bridge)
STRUTTURA A PORTALE
STRUTTURA A PORTALE
STRUTTURA A PORTALE
STRUTTURA A PORTALE
STRUTTURA A PILASTRI
STRUTTURA A COLONNA
STRUTTURA ABRACCIO ORIZZONTALE
Braccio mobile (moving ram)
Tavola Mobile (moving table)
Tavola fissa (fixed table)
Tavola fissa + tavola rotante
BRACCIO ORIZZONTALE
Braccio Mobile
Schema Cinematico
BRACCIO ORIZZONTALE
STRUTTURA NON CARTESIANA
STRUTTURA NON CARTESIANA
Sbalzo
6%
Portale
62%
Colonna
1%
Orizzontale
20%
Snodate
2%
Pilastri
9%
Ripartizione del Mercato
Acciaio
Ghisa
Granito
MATERIALI
Ceramica
Alluminio
Composito (fibra di carbonio)
STRUTTURA
Motori
Azionamenti
COMPONENTI
Guide
Trasduttori di Posizione
STRUTTURA
COMPONENTI
Guida a sostentamentopneumatico
Trasduttore lineare ottico incrementale
Guida a sostentamento pneumatico (pattini d’aria)
COMPONENTI
Sensore di Misura
Struttura Meccanica
Basamento
Sistema Elettronico
di Controllo
ELEMENTI
BASAMENTO
Ha la doppia funzione di piano di riscontro e di elemento di sostegno rispetto al quale avviene la movimentazione delle parti mobili della macchina di misura.
Granito Nero Diabase
Acciaio con Struttura a Nido d’Ape
MATERIALI
Integrazione conil Sistema di Produzione
Manuale
Motorizzato con comandi a leve
Automatico punto a punto
Automatico continuo
LIVELLI DI AUTOMAZIONE
SISTEMA ELETTRONICO DI CONTROLLO
Diretta dall’Operatore
CNC Punto a Punto
Automatica Continua di Superfici Note
Automatica Continua di Superfici Incognite
GESTIONE DELLA MISURA
SISTEMA ELETTRONICO DI CONTROLLO
Integrazione con sistemi CAD
Compensazione software degli errori
Elaborazione degli elementi geometrici misurati
Analisi delle deviazioni, calcolo dei fuori tolleranza
Registrazione e presentazione dei dati di misura
FUNZIONI DI ELABORAZIONE
SISTEMA ELETTRONICO DI CONTROLLO
Compensazione software degli errori
Compensazione software degli errori
Compensazione software degli errori
Elaborazione degli elementi geometrici
Elaborazione degli elementi geometrici
15
10
5
0
Fre
qu
en
cy
Registrazione e presentazione dei dati di misura