Cómo la precisión de la medición de CMM afecta la calidad de fabricación

CMM (Máquina de medición por coordenadas) La precisión de la medición muestra si las piezas se ajustan al diseño y funcionan correctamente. La incertidumbre de la medición en una máquina de medición por coordenadas modifica la fiabilidad de cada comprobación. Los fabricantes observan aspectos como la temperatura, la configuración de la sonda y el número de puntos que miden. Es fundamental realizar una buena evaluación de la incertidumbre. Esto ayuda a reducirla y a mejorar los productos. La siguiente tabla explica cómo las elecciones en el entorno y el proceso cambian la confiabilidad de la medición.:

Los fabricantes que se preocupan por la precisión de la medición de CMM cometen menos errores costosos y ofrecen a los clientes mejores productos.

Puntos clave

• Las mediciones precisas de CMM ayudan a que las piezas se ajusten a los diseños. Garantizan el correcto funcionamiento. Esto mejora Calidad del producto. También evita que se produzcan errores costosos.
• La incertidumbre de la medición implica que un resultado de CMM podría ser erróneo. Reducir la incertidumbre aumenta la confianza en las mediciones. También ayuda a reducir el desperdicio.
• Controlar aspectos como la temperatura es importante. La configuración de la sonda y los planes de medición también son importantes. Estos pasos ayudan a reducir la incertidumbre y a aumentar la precisión de las mediciones.
• La calibración regular garantiza el buen funcionamiento de las MMC. El mantenimiento previene errores. Esto protege el producto. Del daño.
• La habilidad del operador es fundamental para obtener buenos resultados. Un buen software también ayuda. Estos dispositivos proporcionan mediciones precisas y constantes. Además, previenen errores humanos o del sistema.
• Un presupuesto de incertidumbre ayuda a los fabricantes a detectar todos los errores y a gestionarlos. Esto conduce a... mejor control de calidad.
• Algunas industrias requieren una precisión CMM estricta. Por ejemplo, la industria aeroespacial, la automotriz y la de dispositivos médicos. Deben cumplir con las normas de seguridad. Esto les ayuda a evitar retiradas de productos.
• Las nuevas tecnologías mejoran y aceleran las máquinas CMM. La automatización también contribuye. Estos cambios impulsan la competitividad de las empresas y la creación de mejores productos.

Medición CMM y calidad de fabricación

Impacto en la precisión de la medición

La precisión de la medición de CMM es muy importante para haciendo buenos productosSi una CMM proporciona resultados exactos, los fabricantes saben que cada pieza se ajusta al diseño. Esto facilita que las piezas encajen, funcionen bien y duren más. Sin embargo, si la precisión de la CMM es deficiente, se generan dudas sobre las mediciones. Esto puede generar piezas que no cumplen con las normas, lo que causa problemas durante su fabricación y uso. Es importante mejorar la precisión de la CMM. Esto no solo se relaciona con la calidad de la máquina en sí, sino también con su entorno de uso y modo de funcionamiento.

Un estudio analizó dos sistemas CMM de tipo puente. Uno se encontraba en un laboratorio universitario y el otro en una gran fábrica. Los investigadores revisaron aspectos como la máquina, la sonda, el operador y cómo realizaban las pruebas. Utilizaron estudios y experimentos especiales para obtener más información. Los resultados mostraron que la incertidumbre de la medición variaba con diferentes máquinas y métodos de trabajo. Al corregir estos aspectos, lograron... La incertidumbre bajó de 34 µm a 8 µmEsto mejoró la calidad del producto y redujo el desperdicio.

Los fabricantes de automóviles también han mejorado los planes de medición CMM. cambiado el Velocidad de escaneo y diámetro de la trayectoria. Si usaban velocidades lentas o muy pocos puntos, las mediciones no eran constantes y las máquinas no se utilizaban correctamente. Al mejorar el plan, trabajaron más rápido, pero aun así verificaron las dimensiones correctamente. Esto ahorró dinero y mejoró los productos.

Enlace de calidad del producto

La precisión de la CMM y la calidad del producto están estrechamente relacionadas. Si las mediciones de la CMM no son fiables, los fabricantes podrían fabricar piezas que no satisfagan las necesidades. Estos problemas pueden provocar retiradas costosas de productos, clientes insatisfechos y problemas de seguridad. En ocasiones, pequeños errores de medición han causado grandes pérdidas económicas.

• Las mediciones incorrectas en las máquinas de medición de coordenadas pueden resultar muy costosas. Pueden provocar la corrección de errores, gastos excesivos, retrasos en los proyectos y perjudicar la reputación de una empresa.
• La historia del Lockheed Martin F-22 Raptor lo demuestra. Un pequeño error hizo que el revestimiento de sigilo fuera demasiado delgado. Repararlo requirió mucho tiempo y dinero.
• Los pasos de medición pueden llegar a representar hasta el 15% de todos los costos de producción.Los errores aquí pueden hacer que todo el proceso sea mucho más caro.
• La falta de precisión puede causar problemas posteriores al ensamblar las piezas. Esto incrementa los costos y perjudica la calidad del producto.
• Para solucionar estos problemas, los fabricantes utilizan herramientas automatizadas como sistemas CMM y escáneres 3D. Estos ayudan a mejorar las mediciones y a reducir los errores humanos.

La capacidad del proceso de medición CMM ayuda a detectar y solucionar problemas antes de que los productos lleguen a los clientes. Mediante el uso de sistemas CMM precisos y mejores planes de medición, las empresas evitan errores costosos y ofrecen a los clientes productos de calidad. Centrarse en la precisión de la medición ayuda a las empresas a obtener buenos resultados a largo plazo en mercados difíciles.

Precisión de la máquina de medición de coordenadas

Definición de precisión

La precisión en las máquinas de medición por coordenadas se refiere a la proximidad de una medición al tamaño real de una pieza. Cuando una MMC proporciona un resultado, la precisión indica si ese número coincide con el tamaño real. Una alta precisión es importante porque ayuda a los fabricantes a saber si las piezas encajarán y funcionarán correctamente. norma ISO 10360 Establece reglas para verificar la precisión de las máquinas de medición de coordenadas. Esta norma incluye pruebas de longitud, sondeo y escaneo. Las empresas utilizan estas pruebas para garantizar que sus máquinas midan correctamente. También capacitan a sus trabajadores y revisan sus sistemas con frecuencia para mantener una alta precisión. En sectores como el aeroespacial y el de dispositivos médicos, seguir la norma ISO 10360 ayuda a reducir errores y a mejorar los productos.

Nota: La norma ISO 10360 tiene muchas seccionesAbarca texto, medición de líneas rectas, máquinas con platos giratorios, escaneo, sistemas multisonda y comprobación de errores. Cada sección ayuda a los usuarios a probar diferentes componentes de sus MMC.

Error máximo permisible (MPE)

Error máximo permitido Es el mayor error permitido en la medición de una CMM. La norma ISO 10360 explica dos tipos principales: MPE E para longitud y MPE P para palpado. El MPE E verifica cuánto puede diferir la medición de longitud del valor real en toda la máquina. El MPE P analiza la precisión con la que la sonda mide una bola estándar. Para probarlos, los operadores utilizan bloques patrón y esferas de referencia. Miden estos elementos de diferentes maneras y comparan los resultados con los valores reales. Si los errores se mantienen dentro de los límites, la CMM aprueba. Estas pruebas ayudan a las empresas a confiar en sus máquinas y a garantizar que cumplen con los contratos y... necesidades de calidad.

Precisión vs Precisión

La exactitud y la precisión no son lo mismo. La precisión significa que la medición está cerca del valor real. La precisión significa que la CMM puede dar el mismo resultado una y otra vezUna CMM puede ser precisa, pero no exacta, si siempre arroja el mismo número erróneo. También puede ser precisa, pero no exacta, si los números se acercan al valor real, pero cambian cada vez. Los fabricantes necesitan ambas para una buena calidad. La exactitud garantiza que la pieza se ajuste al diseño. La precisión garantiza que el proceso sea constante y repetible. En sectores como el aeroespacial y el sanitario, ambas son necesarias para cumplir con normas estrictas y garantizar la seguridad de los productos.

• Precisión: Cercanía al valor real.
• Precisión:Obteniendo el mismo resultado una y otra vez.

Tanto la exactitud como la precisión dependen de la calibración, el diseño de la máquina, el entorno y la habilidad del operador. Las empresas que se centran en ambos aspectos reducen el desperdicio, evitan errores y crean productos confiables.

Incertidumbre de medición en CMM

¿Qué es la incertidumbre de la medición?

Incertidumbre de medicion Significa que no estamos seguros del resultado de una medición. En las máquinas de medición por coordenadas, muestra cuánto podría desviarse el valor medido. Toda medición conlleva cierta incertidumbre, incluso con un buen equipo. Los fabricantes verifican la incertidumbre para ver qué tan cerca están sus cifras del valor real. Esto les ayuda a saber si una pieza está bien fabricada.

La incertidumbre proviene de muchos lugares. Estos pueden ser la máquina, la pieza, el entorno o cómo se realiza la medición. Los operadores necesitan saber de dónde proviene la incertidumbre para realizar mejores mediciones. Cuando comprenden la incertidumbre y realizan análisis de incertidumbre, pueden tomar mejores decisiones sobre... Calidad del producto.

La incertidumbre de la medición es normal. No es un error. Conocer la incertidumbre ayuda a los fabricantes a confiar en sus resultados.

Componentes de incertidumbre

La incertidumbre de medición en las CMM tiene algunas partes principales. Cada parte cambia el resultado final a su manera.

Desviación de forma

La desviación de forma significa que la pieza no tiene la forma perfecta. Si una superficie es rugosa o irregular, es posible que la sonda no toque el punto correcto. Esto aumenta la incertidumbre. Los investigadores descubrieron que superficies rugosas Puede dificultar la localización del punto exacto. Si la sonda se mueve en ángulo, los errores se incrementan. Los fabricantes utilizan métodos especiales, como modelos 3D, para corregir estos errores.

Error de sondeo

El error de sondeo ocurre cuando la sonda no toca el punto correcto. El tamaño de la esfera de la sonda y su movimiento pueden modificar este error. Las esferas de mayor tamaño pueden agravar los errores. Si la sonda se mueve en ángulo, aumenta la incertidumbre. En sistemas complejos, se combinan muchos errores en cada punto. Los operadores deben elegir la sonda adecuada y planificar para reducir el error de sondeo.

Error de coseno

El error de coseno se produce cuando la sonda no se mueve en línea recta hacia la superficie. Si la sonda se acerca en ángulo, la distancia medida será incorrecta. Este error puede ser pequeño o grande, según el ángulo. Los fabricantes enseñan a los operadores a mantener la sonda recta. También utilizan software para corregir el error de coseno y reducir la incertidumbre.

Resolución de la máquina

La resolución de la máquina es el cambio más pequeño que una CMM puede detectar. Si la resolución es demasiado baja, los pequeños cambios en la pieza no se reflejarán. Una resolución alta mejora la precisión y la repetibilidad. Los fabricantes verifican la resolución durante la calibración y el mantenimiento. Utilizan estándares como... ISO 10360, Para asegurarse de que las máquinas sean precisas.

Consejo: La calibración y el mantenimiento de las máquinas a menudo mantienen la resolución alta y la incertidumbre baja.

Otras fuentes de incertidumbre

• Errores geométricos en cada eje de la CMM
• Errores sistemáticos del instrumento de medición
• Desalineación de la pieza, incluidas desalineaciones angulares 2D y 3D
• Efectos ambientales, como la temperatura y la vibración.
• Acciones del operador y cómo realizan el trabajo
• Diferencias en el modo de medición, como escaneo o sondeo por activación por contacto
• Cómo se monta y se mantiene la pieza en su lugar
• Plan de sondeo y número de puntos de contacto
• Cambios en el proceso en el taller

Estudios recientes muestran que métodos de simulación, como Monte Carlo y Bootstrap, ayudan a verificar y predecir la incertidumbre. Normas como ISO/TS 15530 e ISO/IEC 17025:2005 ayudan a los fabricantes a gestionar la incertidumbre.

Relación entre precisión e incertidumbre

La precisión y la incertidumbre de la medición funcionan de forma opuesta. A medida que la precisión mejora, la incertidumbre disminuye. En las MMC, la precisión significa que el valor medido se acerca al valor real. La incertidumbre indica la posible desviación del resultado. Los fabricantes utilizan la incertidumbre expandida para establecer un rango en torno a sus mediciones.

La norma ISO 10360-2 establece la precisión mediante el error máximo permisible. Este error se asemeja a un rango tras la corrección de errores conocidos. El resto de los errores son aleatorios y su promedio es cero. La dispersión de estos errores aleatorios genera la incertidumbre de la medición. La norma ISO 23165 añade reglas para la incertidumbre en las pruebas. Desglosa el error de la CMM en el error promedio por eje y la dispersión en torno a este promedio. Esto ayuda a elaborar un presupuesto de incertidumbre para cada medición.

El análisis de incertidumbre se basa en la Guía para la Expresión de la Incertidumbre en la Medición. Los fabricantes utilizan piezas comprobadas para probar características complejas. Combinan resultados de diferentes lugares para obtener una verificación completa de la incertidumbre.

Incertidumbre del método y de la implementación También cambia la fiabilidad. Muchos factores se combinan, por lo que es difícil rastrear y verificar todo. Los métodos de simulación ayudan a verificar estas incertidumbres y a mejorar los resultados. La incertidumbre de la implementación depende de factores como la fabricación de las piezas y la cantidad de puntos medidos, especialmente en formas redondas. Una verificación minuciosa garantiza que los resultados sean correctos y confiables.

Nota: Conocer la incertidumbre del método y de la implementación ayuda a los fabricantes a realizar mediciones más confiables y mejores productos.

Factores que afectan la precisión de la medición de CMM

Condiciones ambientales

Efectos de la temperatura

La temperatura es el factor ambiental más importante para la precisión de las mediciones de CMM. La mayoría de los fabricantes configuran sus máquinas para que funcionen mejor a 20 °C. Si la temperatura varía, la precisión se deteriora. Incluso pequeños cambios de temperatura pueden hacer que el marco y las piezas del CMM se agranden o se hagan más pequeños.. Esto provoca que el tamaño de las piezas cambie y genere errores en la medición. Los fabricantes utilizan fórmulas matemáticas para mostrar cómo los cambios de temperatura afectan la precisión.

Muchos sistemas CMM cuentan con corrección automática de temperatura según la expansión o contracción de los materiales. Sin embargo, si la temperatura cambia rápidamente o no es uniforme, pueden producirse errores. El sistema no siempre puede solucionar estos problemas. Los operadores deben verificar la temperatura ambiente y modificar sus planes si no es constante. Mantener la temperatura ambiente cerca de los 20 °C y evitar cambios bruscos ayuda a obtener buenos resultados.

Humedad y vibración

La humedad también es importante, pero no tanto como la temperatura. Si la humedad supera el 40 %, se puede acumular agua en las piezas de la máquina. Esto puede causar óxido u otros daños, lo que daña la máquina y la reduce su precisión. Mantener una humedad baja protege la máquina y las piezas que se están revisando. Las vibraciones de las máquinas o de las personas que caminan cerca pueden hacer que la máquina vibre. Incluso pequeñas sacudidas pueden hacer que las mediciones sean diferentes cada vez. Colocar la máquina sobre una base sólida y lejos de objetos que se muevan ayuda a mantener las mediciones correctas.

Consejo: Vigila siempre la temperatura y la humedad de la habitación. Usa el control de temperatura para mantener la temperatura estable.

Calibración y Mantenimiento

La calibración y el mantenimiento regulares ayudan a la CMM Las máquinas mantienen su precisión. Con el tiempo, las piezas pueden desgastarse, el entorno puede cambiar o el software puede presentar problemas. La calibración compara los números de la MMC con estándares conocidos, como bloques patrón. Esto ayuda a detectar y corregir errores con prontitud.

La mayoría de las empresas revisan y calibran sus máquinas cada añoAlgunos lo hacen después de mover la máquina o cambiar el software. Mantenimiento significa limpiar, revisar y cambiar piezas viejas.Estos pasos evitan averías y mantienen las mediciones correctas. Siguiendo normas como la ISO/IEC 17025:2005 Ayuda a mantener una alta calidad y reduce los errores y el desperdicio. La incertidumbre de la calibración es importante porque afecta la confianza en los resultados. Una buena calibración o reparación del equipo garantiza la precisión de la MMC.

Sistemas de sondas y calibración

Los sistemas de sonda son fundamentales para la precisión de las mediciones de CMM. La sonda obtiene datos al tocar o escanear la superficie de la pieza. El tipo de sonda, su configuración y su capacidad para repetir su trabajo son factores importantes. Las sondas de activación por contacto pueden repetirse dentro de un micrónProporcionando datos muy precisos en cada ocasión. Las sondas de escaneo se desplazan por la superficie y recopilan muchos puntos rápidamente, a menudo con mayor precisión. Sin embargo, su configuración puede requerir más tiempo.

La elección de la sonda depende de la forma de la pieza y de la velocidad de medición necesaria. Calibrar las sondas con patrones fiables y comprobarlas con bloques patrón garantiza resultados precisos. Los diferentes tipos de sondas y métodos de calibración, como la mecánica, la óptica o la láser, influyen en la precisión de las mediciones. La serie ISO 10360 explica cómo comprobar el rendimiento de las sondas y los errores de longitud. Los operadores deben elegir la sonda adecuada y mantenerla calibrada para obtener los mejores resultados.

Software y procesamiento de datos

El software y el procesamiento de datos son fundamentales para la precisión de las CMM. Las CMM modernas utilizan un software especial para controlar la medición y la comprobación de las piezas. El software también ayuda a analizar los datos y a generar informes. Si el software funciona correctamente, las mediciones se mantienen correctas y estables. Pero si... El software es antiguo, no coincide con la máquina o tiene archivos dañadosPueden ocurrir errores. Estos problemas pueden provocar mediciones erróneas o incluso que el sistema deje de funcionar. Mantener el software actualizado y asegurarse de que sea compatible con la máquina ayuda a mantener la precisión. Los operadores deben aprender a usar el software para no cometer errores al introducir datos o consultar resultados.

La forma en que se procesan los datos también altera los resultados de las mediciones. Las CMM utilizan reglas matemáticas llamadas algoritmos para determinar formas y tamaños. Un algoritmo común es ajuste por mínimos cuadradosSi estas reglas matemáticas no funcionan correctamente con los datos, pueden causar errores. Estudios de grupos como el NIST demuestran que la eficacia de estos algoritmos influye en la fiabilidad de las mediciones. Conocer cómo reaccionan estas reglas matemáticas a los errores ayuda a mejorar las mediciones. Las empresas deberían revisar y mejorar sus algoritmos para que las mediciones de CMM sean más precisas.

La compensación de errores geométricos es otra parte importante del software CMM. Las máquinas utilizan tablas especiales llamadas Matrices CAA Para corregir errores de forma. Estas tablas tienen muchos puntos que ayudan a encontrar y corregir errores en la máquina. Usar más puntos puede mejorar las mediciones, pero también requiere más tiempo y dinero. Los métodos matemáticos llamados interpolación ayudan a detectar errores entre los puntos, por lo que se revisa toda el área. Esto hace que las mediciones sean más estables y correctas.

Consejo: actualice siempre su software y elija buenos algoritmos para mantener la precisión de las mediciones del CMM.

Habilidad del operador

La habilidad del operador afecta la precisión de las mediciones De muchas maneras. Los buenos operadores saben usar las herramientas correctamente. Presionan con la misma fuerza y ​​colocan las piezas en el lugar correcto. Leen los números con atención y mantienen sus acciones siempre iguales. La capacitación y la práctica ayudan a los operadores a cometer menos errores y a obtener los mismos resultados una y otra vez.

La capacitación enseña a los operadores a usar las CMM, a comprender cómo pueden cambiar las mediciones, a calibrar o ajustar el equipo, y a revisar y reparar las máquinas. Los operadores bien capacitados cometen menos errores y obtienen mejores resultados. Los sistemas automatizados como las CMM ayudan a reducir los errores humanos, ya que las personas no tienen que trabajar tanto manualmente. La automatización mantiene las mediciones estables, pero los operadores aún necesitan saber cómo funciona la máquina.

Las CMM a menudo funcionan en configuraciones automáticasPor lo tanto, la habilidad del operador es menos importante para la precisión. Sin embargo, los operadores aún necesitan saber lo suficiente para que la máquina funcione correctamente. La revisión y reparación de la máquina requiere muchas piezas y sensores. No es posible revisar todos los trabajos manualmente. La medición manual requiere mucha habilidad, pero las MMC dependen más de una buena configuración y software. El conocimiento del operador ayuda, pero no es el factor clave para la precisión.

• Habilidades importantes del operador:
  • Hacer las cosas de la misma manera cada vez
  • Leer los números correctamente
  • Calibración de la máquina
  • Practicando con trabajo práctico

Cuando las empresas capacitan a sus operadores y utilizan la automatización, obtienen mejores mediciones y cometen menos errores. Esto les ayuda a realizar un mejor trabajo y a desperdiciar menos.

Gestión de la incertidumbre de la medición

Prácticas de calibración

Una buena calibración ayuda a reducir incertidumbre de medicionLos técnicos dejan la máquina de medición de coordenadas en reposo en la sala antes de usarla. Esto ayuda a evitar que el calor altere su forma. Seleccionan las herramientas adecuadas y prueban métodos para el tamaño y la forma de cada pieza. Planificar el momento de la calibración ayuda a evitar errores por cambios de temperatura. Algunas herramientas informáticas ayudan a planificar mejor la calibración al considerar el tiempo y las condiciones de la sala. Estas herramientas pueden reducir la incertidumbre de la medición hasta en un 58% Durante las comprobaciones de máquinas herramienta, el uso de MMC en salas con temperaturas constantes también ayuda a prevenir los efectos externos. Cada paso mejora la precisión de la MMC y reduce la incertidumbre de calibración.

Consejo: Utilice siempre patrones de referencia como bloques patrón o artefactos certificados durante la calibración. Esta práctica garantiza resultados de rendimiento esperados fiables y admite un presupuesto de incertidumbre sólido.

Control de la temperatura

Mantener la temperatura correcta es fundamental para reducir la incertidumbre en el trabajo con CMM. Las piezas de la máquina y el elemento que se está verificando pueden aumentar o disminuir de tamaño si la temperatura cambia. Esto puede doblar o torcer los elementos y generar mediciones erróneas. Los fabricantes utilizan granito o cerámica, que no se alteran mucho con el calor, para mantener la estabilidad. Sistemas especiales con sensores y modelos matemáticos corrigen pequeños cambios de temperatura.

Las máquinas necesitan calentarse después de encenderse. Si se mide antes de que la máquina esté lista, la incertidumbre es mayor, incluso con soluciones. Mantener la habitación entre 18 y 22 °C da resultados constantes. A Habitación estable, movimiento de aire lento y buenos puntos de detección Ayudan a detener las fluctuaciones de temperatura. Al mantener la temperatura estable, los fabricantes pueden reducir considerablemente la incertidumbre de la medición.

Estrategias de medición

Los planes de medición inteligentes ayudan a reducir la incertidumbre y a obtener buenos resultados. Los técnicos evitan corrientes de aire, luces brillantes y fuentes de calor. Se aseguran de que el laboratorio esté aislado y de que la MMC no esté cerca de paredes ni calefactores. Verifican la temperatura tanto de la pieza como de la máquina y luego utilizan cálculos matemáticos para realizar los cambios necesarios. La elección del sensor adecuado (táctil, óptico o de rayos X) depende de lo que se esté midiendo.

Limpiar y reparar la CMM a menudo ayuda a mantenerla funcionando bien. Calibración con artefactos confiables y piezas reales, utilizando reglas como ISO 10360Ayuda a verificar la incertidumbre de la medición. Los técnicos también estudian la incertidumbre para detectar y corregir errores. Intentan mantener la incertidumbre muy por debajo del error permitido de la pieza, para evitar el descarte de piezas en buen estado. Estos pasos ayudan a mantener un presupuesto de incertidumbre sólido y a garantizar la alta calidad de las mediciones.

Presupuestos de incertidumbre

Un presupuesto de incertidumbre ayuda a los fabricantes a controlar la incertidumbre de medición en máquinas de medición por coordenadas. Esta herramienta enumera todos los factores que pueden hacer que una medición sea menos segura. Mediante un presupuesto de incertidumbre, los ingenieros pueden identificar dónde podrían producirse errores y la importancia de cada uno.

Para realizar un presupuesto de incertidumbre, los ingenieros siguen los pasos:

• Identifique todos los factores que puedan generar incertidumbre, como cambios de temperatura, errores de la sonda, límites de calibración o resolución de la máquina.
• Clasifica cada elemento en Tipo A o Tipo B. El Tipo A se obtiene al repetir la misma prueba varias veces y usar matemáticas. El Tipo B usa información de los papeles de calibración o lo que indica el fabricante.
• Calcule la incertidumbre estándar de cada elemento. Para el tipo A, los ingenieros utilizan la dispersión de pruebas repetidas. Para el tipo B, utilizan cifras de certificados o documentos técnicos.
• Sume todas las incertidumbres estándar con fórmulas matemáticas. Esto da como resultado un valor de incertidumbre total.
• Multiplica la incertidumbre total por un factor de cobertura. Esto genera una incertidumbre expandida, que muestra el rango donde probablemente se encuentra el valor real, generalmente con un 95 % de confianza.
• Escribe todos los detalles en una tabla. La tabla enumera cada elemento, su valor, cómo se verificó y cómo influye en el resultado final.

He aquí un ejemplo sencillo de un Presupuesto de incertidumbre para la medición de un bloque patrón de 100 mm con un CMM:

Los ingenieros suman estos números para obtener la incertidumbre total de la medición. El presupuesto de incertidumbre también muestra cómo cada factor altera el resultado, el tipo de probabilidad y el nivel de confianza. De esta manera, se sigue la Guía para la Expresión de la Incertidumbre en la Medición (GUM). Ayuda a realizar un seguimiento de las mediciones y contribuye a una buena ingeniería.

Nota: Mantener un presupuesto de incertidumbre preciso ayuda a los equipos a planificar, verificar y optimizar su proceso de medición. Esto se traduce en una mejor calidad del producto y menos problemas durante las auditorías.

Un presupuesto de incertidumbre ofrece una visión clara de la incertidumbre de la medición. Ayuda a los fabricantes a tomar decisiones inteligentes, cumplir las normas y demostrar a los clientes que sus resultados son confiables.

Rendimiento de la máquina de medición por coordenadas

Precisión de los ejes de la máquina

La precisión de los ejes de la máquina es fundamental para el rendimiento de la CMM. Cada eje debe moverse correctamente para medir las piezas correctamente. Si los ejes no se mueven correctamente, pueden producirse errores. Estos errores hacen que el valor medido sea diferente del valor real. Esto aumenta la incertidumbre de la medición. controles de calidad menos fiablesHay reglas como ASME B89.4.10360.2 e ISO 10360-2 Para comprobar la precisión de los ejes y detectar las fuentes de error. Algunos modelos avanzados, como los modelos estocásticos basados ​​en errores, integran todos los errores de la máquina en un solo número. Esto facilita la detección y corrección de errores. También facilita la comprobación del tamaño de las piezas y el mantenimiento de la calidad de la escala de medición.

Las máquinas grandes con muchos ejes pueden tener muchos errores geométricos. Estos errores pueden acumularse y hacer que las piezas no superen las comprobaciones. Los fabricantes utilizan sistemas láser para detectar y corregir errores en todas las direcciones. Por ejemplo, LaserTracer-NG de Etalon y software KinematicsComp de HEIDENHAIN Trabajan en conjunto. Ayudan a que el punto central de la herramienta sea más preciso. Esto proporciona una mayor precisión de forma y hace que el proceso sea más confiable. Los estudios demuestran que el modelado y la corrección de errores pueden reducir los errores de eje hasta en un 90%Estos métodos ayudan a que los sistemas CMM sean más precisos y tengan menor incertidumbre.

Nota: A veces, para medir piezas difíciles de alcanzar es necesario desmontarlas o utilizar herramientas especiales para obtener buenos resultados.

Propiedades del sensor

Propiedades del sensor Modificar la precisión de la escala de medición. El tipo de sensor, su resolución y su precisión de repetición son fundamentales. Los sensores táctiles dependen de la forma de la esfera de la sonda y de la fuerza con la que se toca. Los sensores ópticos requieren un aumento adecuado y una buena iluminación. Los sensores de tomografía de rayos X requieren un punto focal pequeño y una alta resolución del detector. La temperatura y otros factores en la habitación también pueden afectar la precisión del sensor. Los sensores funcionan mejor cuando se calibran, se manipulan con cuidado y se revisan con frecuencia.

Los sensores deben ofrecer resultados cercanos al valor real. Una alta precisión se logra seleccionando el sensor adecuado y manteniéndolo en buen estado. Cuando las propiedades del sensor se ajustan a la función, la incertidumbre disminuye y la fiabilidad aumenta.

Estado de la pieza

El estado de la pieza influye en la eficacia de las mediciones de CMM. Las superficies limpias y lisas ayudan a que la sonda o el sensor toquen el punto correcto. Si una pieza presenta suciedad, aceite o arañazos, el valor medido puede ser erróneo. Algunas piezas tienen formas complejas o puntos ocultos. En estos casos, los operarios pueden tener que desmontar la pieza o usar herramientas adicionales para acceder a todas partes. Es importante mantener la pieza firme durante la medición. Si la pieza se mueve, la precisión disminuye y la incertidumbre aumenta.

Los trabajadores revisan la pieza antes de medirla. La limpian, buscan daños y se aseguran de que encaje en la máquina de medición por coordenadas (CMM). Estos pasos ayudan a que la máquina mida correctamente y proporcione resultados que se ajusten a lo necesario. Una buena medición depende de que tanto la máquina como la pieza estén en perfecto estado.

Aplicaciones y consecuencias de la industria

Aeroespacial

Las fábricas aeroespaciales necesitan piezas muy precisas. Los ingenieros utilizan máquinas de medición por coordenadas para comprobar la seguridad y el correcto funcionamiento de las piezas. Si la precisión de la medición no es buena, pueden surgir problemas. Cambios de temperatura Puede hacer que las medidas cambien. Si el material no es el mismo en todas partes, el tamaño y la forma de la pieza pueden ser incorrectos. Las personas también pueden cometer errores al medir. Estos problemas dificultan... mantener la calidad altaSi una CMM da un número incorrecto, una pieza del avión podría no encajar o funcionar correctamente. Esto puede costar mucho dinero o incluso causar problemas de seguridad.

Las empresas aeroespaciales utilizan CMM avanzadas y herramientas confiables como los indicadores Mitutoyo para solucionar estos problemas. Deben mantener siempre un proceso de medición sólido para cumplir con las normas y garantizar la seguridad.

Las empresas aeroespaciales no pueden cometer errores. Incluso un pequeño error puede perjudicar la seguridad y resultar muy costoso.

Automóvil

Las fábricas de automóviles utilizan relaciones de tolerancia como 1:5 y 1:10 para establecer las reglas de medición. Estas relaciones implican que la incertidumbre de la CMM debe ser mucho menor que el error permitido de la pieza. Para... 1: relación 5La CMM debe ser cinco veces más precisa que la tolerancia de la pieza. Esto ayuda a los ingenieros a confiar en las cifras y a no cometer errores al elegir piezas buenas o malas.

Las empresas automotrices utilizan estas relaciones para ajustar el rendimiento de la CMM a las necesidades de la fábrica. La relación que eligen depende de la dificultad de la medición, la configuración de la sonda y la sala. Si la precisión de la medición no es buena, los fabricantes de automóviles podrían fabricar piezas que no encajen o no funcionen correctamente. Esto puede provocar retiradas de productos, retrasos y gastos adicionales. Al utilizar relaciones estrictas, las empresas... hacer mejores piezas y desperdiciar menos.

Dispositivos médicos

La fabricación de dispositivos médicos requiere mediciones muy cuidadosas. Una precisión deficiente puede provocar fallos en las comprobaciones, retiradas de productos y multas. Las empresas deben cumplir las normas de la FDA 21 CFR Parte 820, que establecen la necesidad de buenas herramientas de medición y su correcto funcionamiento. Si una empresa no mantiene las herramientas revisadas y los registros actualizados, puede recibir cartas de advertencia o ser suspendida por el gobierno. El incumplimiento de las normas ISO 9001 puede hacer que una empresa pierda su certificado y la confianza de los clientes. El cuidado de las herramientas de medición ayuda a las empresas a cumplir las normas y a fabricar buenos productos.

Los fabricantes de dispositivos médicos utilizan CMM para comprobar las piezas terminadas, especialmente para los componentes internos del cuerpo. A menudo revisan cada componente para obtener la aprobación de la FDA. Unas mediciones precisas en cada etapa ayudan a controlar los cambios y a reducir los costos.

• Los controles fallidos y los retiros de productos del mercado pueden dañar el nombre de una empresa.
• Las multas pueden impedir que una empresa venda productos.
• Una buena gestión de herramientas mantiene el proceso sólido y ayuda a la empresa a mejorar.

En las fábricas de dispositivos médicos, las mediciones CMM precisas mantienen a los pacientes seguros y ayudan al negocio a funcionar bien.

Tendencias futuras en la medición CMM

Avances tecnológicos.

Las máquinas de medición de coordenadas están mejorando con las nuevas tecnologías. En los últimos años, numerosos cambios han mejorado la precisión y la fiabilidad de las mediciones. Los fabricantes ahora utilizan máquinas que se calibran solasEsto implica menos trabajo para el personal y mayor precisión. Algunos sistemas utilizan control de bucle cerrado para reducir los errores de configuración. La calibración multiláser puede verificar las seis direcciones simultáneamente. Esto hace que la calibración sea más rápida y precisa. Las herramientas portátiles ahora garantizan que la calibración se realice a tiempo. Si la calibración se agota, no se puede utilizar la herramienta. Los sistemas controlados por computadora ayudan a mantener la calibración estable y sin errores.

Otras novedades incluyen:

• Software que recopila datos de inmediato y utiliza SPC para adivinar cuándo se necesitan reparaciones y detener las piezas defectuosas.
• Sondas con láser y tecnología óptica que miden formas complicadas con mayor precisión.
• Software que trabaja con máquinas para procesar y estudiar datos a medida que llegan.
• CMM más pequeñas y portátiles que se pueden utilizar cerca del taller.
• Software que utiliza Nubes de puntos y vínculos entre fábricas inteligentes para ayudar con la Industria 4.0.
• Más CMM pequeñas para talleres, más escaneo sin tocar, programación automática y análisis mediante aprendizaje automático.

Estas nuevas herramientas ayudan a los creadores a encontrar pequeños errores y Asegúrese de que las piezas estén bien fabricadas.

Automatización

La automatización es fundamental para el futuro de la medición CMM. Los sistemas automatizados pueden medir formas duras sin mover la pieza. Cabezales de medición especiales con muñecas flexibles y sondas ópticasLos escáneres láser, como los que lo hacen posible, facilitan este proceso. Los cojinetes de aire reducen la vibración y la fricción, lo que permite que las mediciones se mantengan estables. Los sistemas de fabricación inteligente conectan las CMM para compartir datos y usar la nube. Esto permite observar y verificar la calidad a distancia.

Programación automática de CMM También permite que las comprobaciones sean más rápidas y precisas. Un software especial ayuda a inspeccionar las piezas rápidamente y a obtener los mismos resultados en todo momento. Los fabricantes pueden mejorar su trabajo, reducir los desperdicios y mantenerse a la vanguardia. En las fábricas de automóviles, aviones y productos médicos, la automatización ayuda a cumplir con normas estrictas. Tecnología de gemelos digitales con IA e IoT Permite predecir cuándo las mediciones fallarán y corregirlas rápidamente. Esto mejora los productos y reduce los errores. También facilita los controles de calidad automáticos y la solución de problemas antes de que ocurran.

La automatización reduce los errores humanos, acelera el trabajo y ayuda a fabricar productos muy precisos.

Estándares en evolución

Las reglas para la medición de CMM están cambiando para adaptarse a las nuevas tecnologías y necesidades. Antes, los controladores de CMM eran... Cerrado y difícil de actualizarEsto dificultaba la incorporación de nuevas piezas o la conexión de sistemas. Ahora, la industria se está moviendo hacia... sistemas abiertos que funcionan con diversos tipos de software y hardware. Estos sistemas ofrecen:

• Compatibilidad universal y libertad de software, para que diferentes programas funcionen con la misma máquina.
• Actualizaciones sencillas y piezas plug-and-play, para que los usuarios puedan agregar nuevas piezas sin tener que comprar un sistema completamente nuevo.
• Abrir vías para que las máquinas se comuniquen entre sí, como I++ DME, para un mejor trabajo en equipo entre marcas.
• Más potencia y diseños que funcionan con nuevos sensores ahora y en el futuro.

Otros cambios en las normas incluyen:

• Usando herramientas digitales como IA, aprendizaje automático y sensores que realizan más de un trabajo.
• Trabajando con impresión 3D y formas ecológicas de hacer las cosas.
• Siguiendo las normas ISO de calidad y seguridad a nivel mundial.
• Satisfacer las necesidades de la Industria 4.0, que quiere una producción rápida, inteligente y personalizada.

La transición a sistemas abiertos, análisis inteligentes y fábricas conectadas ayuda a las CMM a mantenerse al día con las necesidades de fabricación modernas.

La precisión de la medición de CMM tiene un gran impacto en la calidad de los productos. Cuando la incertidumbre de la medición es baja, los productos resultan mejores. Las empresas cometen menos errores costosos. Si las empresas revisan sus máquinas con frecuencia y mantienen la sala estable, obtienen mejores resultados. Además, siguen trabajando para mejorar.

• Las CMM precisas ayudan a los equipos a fabricar piezas que coincidan con el diseño.
• Los buenos hábitos ayudan a evitar el desperdicio y hacen felices a los clientes.

Las mediciones confiables se basan en buenos hábitos. Los equipos que aplican las mejores prácticas crean mejores productos cada vez.

Preguntas Frecuentes