O que é uma máquina de medição por coordenadas?

Uma máquina de medição por coordenadas é um digitalizador controlado por computador de dados geométricos tridimensionais. A máquina pode operar padrões de pesquisa semelhantes a grades em um modo de estilo livre, em que contornos simples de uma forma são explorados pela seleção livre de pontos de dados. A máquina também é a base de alguns sistemas de inspeção automatizados.

A máquina normalmente consiste em uma mesa plana sobre a qual a amostra é colocada. Uma caneta ou ponteiro está conectado a uma cabeça que pode girar em qualquer direção. O peso da cabeça é contrabalançado, sendo facilmente manipulado. Em algumas mesas, a cabeça se move em um braço que percorre o comprimento da mesa. Em aplicações menores, a cabeça pode mover-se sobre os suportes na mesa de exame ou através de um mecanismo de pescoço de ganso. O tamanho das amostras e o grau de precisão necessário determina a escolha da máquina.

Para registrar a geometria da amostra, a caneta é posicionada no local escolhido. Os contornos da peça são determinados pela caneta que rastreia a altitude, seguindo um padrão de grade retilíneo nas direções xe y. Em uma versão mais simples da máquina de medição por coordenadas, o operador toca vários pontos no objeto, e os dados x, y, z são registrados na memória da máquina.

Após a conclusão da etapa de acumulação de dados, o computador dentro da máquina de medição por coordenadas mapeia um modelo tridimensional do objeto. O modelo pode ser baseado em vetor se dados suficientes foram coletados. Caso contrário, um mapa de conexão dos pontos da amostra pode ser produzido. Os dados geralmente podem ser exportados para outros aplicativos que usam dados geométricos, como programas de design de engenharia ou determinados softwares de planejamento cirúrgico. Os dados podem ser alimentados em programas de processamento gráfico que criarão modelos visuais que podem ser exibidos e girados no espaço.

O segundo uso comum de uma máquina de medição por coordenadas, acoplada a um sistema óptico, é a inspeção de peças com rigorosas tolerâncias de controle de qualidade e para a fabricação de objetos, como ferramentas, padrões de semicondutores e peças mecânicas complexas. No reverso do procedimento acima, as especificações da peça a ser examinada são programadas na máquina. Os dados são inseridos de forma que o sistema óptico da máquina de medição por coordenadas possa encontrar um local residencial, como a interseção de duas arestas ou o centro de um recorte circular.

Esse uso requer conhecimento de como as peças são especificadas e as tolerâncias são estabelecidas. Se todas as dimensões possíveis forem especificadas como uma medida exata, não haverá espaço para variações de fabricação. O projetista da peça deve levar em consideração as habilidades das máquinas que fazem a peça e os efeitos aditivos das tolerâncias empilhadas. Feito isso, um modelo adequadamente preparado especificará dimensões, tolerâncias e dados para o programador de uma máquina de medição por coordenadas.