Координатно-измерительная машина (КИМ) — это основное трехмерное метрологическое оборудование в отрасли точного машиностроения. Оно работает на основе ортогональной декартовой системы координат по осям X, Y, Z, использует линейные оптические шкалы и точный щуп для считывания трехмерных координат на поверхности заготовки. Измерительное программное обеспечение аппроксимирует геометрические элементы и за один цикл выполняет контроль размеров, геометрических допусков, контура криволинейных поверхностей и пространственного позиционирования. Оно решает проблему, которую не могут решить штангенциркули, микрометры и двухмерные видеоизмерительные приборы — контроль сложных трехмерных допусков. КИМ является стандартным оборудованием для контроля качества, проверки первого образца и приемочного контроля на предприятиях, производящих пресс-формы, автокомпоненты, механически обработанные детали и автоматизированные комплектующие.
Многие предприятия используют только двухмерные средства контроля. Для проверки трехмерных допусков, таких как контур поверхности, соосность, параллельность и позиционирование, они вынуждены ограничиваться выборочным контролем и приблизительными оценками. Это часто приводит к взаимному перекрытию деталей при сборке, массовой переделке изделий и неудачному прохождению аудитов заказчиков.
Мы сотрудничали с производителем робототехнических модулей. Ранее заготовки со сложными полостями контролировались поэтапно с применением набора измерительных инструментов, проверка одной детали занимала 35 минут. Пропуски контроля позиционирования приводили к стабильному уровню дефектности сборки 2,8 %. После внедрения автоматической мостовой координатно-измерительной машины с автоматическим программированием по 3D-модели время проверки аналогичной заготовки сократилось до 6 минут, обеспечен полный охват контроля геометрических допусков, а уровень дефектности снизился до 0,6 %. Измерительные отчеты принимаются заказчиками при аудите по стандарту IATF16949, данные измерений передаются в систему MES, что обеспечивает прослеживаемость показателей качества.
Основные конструктивные исполнения КИМ: мостовые, портальные, консольные и переносные шарнирно-сочлененные руки. Мостовые модели обладают наибольшей универсальностью и широко применяются в цеховых измерительных комнатах. Портальные КИМ подходят для крупных рам и отливок. Консольные и шарнирно-сочлененные используются для оперативного контроля на производственной линии и поверки крупной технологической оснастки. Доступны варианты щупов: контактные триггерные, сканирующие и бесконтактные оптические, подходящие как для твердых металлических заготовок, так и для тонкостенных деталей, которые легко повредить.
Основание большинства машин изготовлено из гранита: материал имеет низкий коэффициент теплового расширения, высокую стабильность, не деформируется при длительной эксплуатации и гарантирует микронную повторяемость измерений. Измерительное ПО поддерживает импорт 3D-моделей в форматах IGS, STEP, STP, автоматически сравнивает номинальные и фактические значения, формирует иллюстрированные протоколы измерений и соответствует стандартам оценки геометрических допусков ISO, ASME и GD&T.
Координатно-измерительные машины предоставляют единые достоверные трехмерные данные измерений при проверке первых образцов при разработке, промежуточном контроле операций, финальной приемке продукции, поверке после доработки пресс-форм, а также при работах сторонних метрологических лабораторий.
В сегменте точных комплектующих с мелкосерийным и многономенклатурным производством КИМ — это не просто измерительный прибор, а источник данных для управления качеством, оптимизации технологических процессов и настройки пресс-форм. Она позволяет предприятиям своевременно выявлять отклонения размеров, сокращать потери от брака и соответствовать требованиям метрологических аудитов высокотехнологичных заказчиков.
