¿Qué es una Máquina de Medición de Formas?
Las máquinas de medición de formas son dispositivos utilizados para registrar, analizar y medir la forma del contorno de la superficie de un objeto trazando con precisión su forma.
Las máquinas de medición de formas pueden dividirse en dos tipos principales. El tipo de contacto utiliza un estilete (palpador) y el tipo sin contacto utiliza un láser u otros medios para trazar la superficie. Con las máquinas de medición de formas sin contacto, el trabajo de medición es relativamente sencillo, pero puede depender en gran medida del material y las propiedades de la superficie del objeto. Por este motivo, las máquinas de medición de formas con contacto son el tipo más común de máquina de medición de formas.
La resolución de las máquinas de medición de formas es alta y los perfiles de contorno pueden trazarse con una precisión de 0,001 mm o menos. Sin embargo, no es posible realizar mediciones más allá de la amplitud de movimiento del tilo, por lo que hay que tener mucho cuidado al medir en direcciones de gran altura.
Usos de las Máquinas de Medición de Formas
Las máquinas de medición de formas se utilizan en el desarrollo, la producción y el control de calidad de productos industriales, especialmente metales. Los elementos que miden las máquinas de medición de formas son las dimensiones, los ángulos, los pasos, el paso de rosca, etc. del objeto que se va a medir, todos ellos relacionados con la medición y el análisis de la forma de su contorno.
Las máquinas de medición de formas controlables por CNC pueden utilizarse para la medición automática en la línea de producción mediante la programación de una serie de operaciones de medición. Por ejemplo, los artículos estandarizados, como la forma roscada de las tapas de botellas de plástico, suelen controlarse en cuanto a calidad mediante máquinas de medición de formas. Además, los productos cuya forma está patentada, por ejemplo, tienen sus contornos definidos al detalle.
Principios de las Máquinas de Medición de Formas
Esta sección describe el principio de las máquinas de medición de formas por contacto, que son el principal tipo de máquina de medición de formas. Las máquinas de medición de formas por contacto trazan la forma del contorno del objeto que se va a medir como el desplazamiento de un detector que se mueve horizontalmente y el movimiento vertical de un palpador fijado al detector.
La forma del contorno se traza trazando continuamente la coordenada X del movimiento horizontal y la coordenada Y de la posición vertical del estilete en un paso de aproximadamente 0,001 mm en una escala digital a medida que se mueve el estilete.
El movimiento vertical del palpador en la mayoría de las máquinas de medición de formas es un movimiento en arco alrededor de un centro denominado pivote. Cuanto mayor sea el movimiento vertical del palpador desde la posición horizontal, mayor será el error horizontal causado por el arco. La posición de la punta del palpador debe detectarse compensando constantemente este error.
Además, como la punta del palpador está en contacto continuo con el objeto que se está midiendo, el palpador se desgasta. Al desgastarse, la posición de la punta del palpador cambia en función del desgaste. La forma de la punta del palpador debe comprobarse periódicamente y corregirse en función del desgaste.
Más Información sobre las Máquinas de Medición de Formas
1. Diferencia entre las Máquinas de Medición de formas y las Máquinas de medición de Contornos
Normalmente, las máquinas de medición de formas y las máquinas de medición de contornos se refieren a lo mismo. Sin embargo, hay situaciones en las que los nombres deben utilizarse con significados estrictamente separados, como en las siguientes situaciones.
La distinción estricta entre ambas se basa en si el perfil de contorno se mide de forma continua o discontinua. En otras palabras, los perfilómetros de contorno son mediciones continuas en las que el palpador está en contacto constante, mientras que las máquinas de medición de formas incluyen mediciones no continuas. Por ejemplo, la forma puede representarse midiendo los desplazamientos a cierta distancia en pasos igualmente espaciados y conectando los puntos de medición.
Los desplazamientos entre los pasos de medición no pueden medirse, por lo que el paso debe acortarse o complementarse hallando una fórmula aproximada a partir de las coordenadas de los puntos de medición. Por lo tanto, la precisión, como la fuerza de trazado y la resolución mínima, con la que se puede medir con exactitud la forma difiere en función de la finura del paso de medición.
2. Máquinas de Medición de Formas de Tipo Manual
Las máquinas de medición de formas de tipo manual se utilizan cuando se miden objetos que son demasiado grandes para medirlos con máquinas de medición de formas estacionarias o para mediciones sencillas en el lado de la línea.
Cuando se miden objetos grandes con una máquina de medición de formas de tipo manual, es imposible medir toda la forma. Utilice la máquina portátil de medición de formas sólo para áreas de medición limitadas, por ejemplo, cuando se requieran tolerancias dimensionales estrictas o cuando los cambios en la forma tengan un impacto significativo en la función, el rendimiento o la seguridad.
3. Situaciones en las que los Instrumentos de Medición de la Rugosidad Superficial se utilizan como Instrumentos de Medición de Formas
El principio de medición de un instrumento de medición de la rugosidad superficial combina el eje horizontal X y el desplazamiento vertical del palpador en la dirección del eje Z. Se trata del mismo principio de medición para los instrumentos de medición de la forma. Se trata del mismo principio de medición de las máquinas de medición de formas, por lo que los medidores de rugosidad superficial también pueden utilizarse como máquinas de medición de formas siempre que los ejes X y Z se encuentren dentro del rango medible.
Sin embargo, la evaluación de la rugosidad superficial requiere una mayor precisión que la medición de la forma, por lo que la forma de la punta del palpador y el detector también deben tener una mayor resolución.