Координатно-измерительные машины (КИМ)

Описание

Стоимость

Примеры работ

Изготовители

Применение

ГОСТЫ

Описание
Стоимость
Примеры работ
Изготовители
Применение
ГОСТЫ

Разместить заказ

Выбрать исполнителя

Координатно-измерительные машины (КИМ):
принцип работы, применение в металлообработке

Координатно-измерительные машины (КИМ) – это высокоточные измерительные системы, предназначенные для определения геометрических параметров и контроля соответствия деталей заданным чертежам или 3D-моделям. В металлообработке и станкостроении КИМ играют важную роль на всех этапах производства, от контроля качества сырья до финальной проверки готовых изделий, обеспечивая точность и повторяемость измерений на уровне тысячных долей миллиметра.

Устройство и принцип работы КИМ

Основу конструкции координатно-измерительной машины составляет портал или рама, по направляющим которой перемещается измерительная головка. Датчик (чаще всего контактный щуп, но бывают и бесконтактные оптические сенсоры) фиксирует координаты точек на поверхности изделия. Современные КИМ могут определять координаты в трёх измерениях (по осям X, Y, Z) с очень высокой точностью благодаря прецизионным направляющим, а также системам обратной связи (например, линейным оптическим линейкам).

При работе на КИМ оператор или запрограммированная система производит серию измерений заданных точек или проездов по контуру детали. Далее вычислительное ПО сравнивает полученные координаты с эталонной 3D-моделью или чертёжными данными. Таким образом, можно выявить отклонения формы, размеров и взаимного расположения поверхностей изготовленной детали от проектных параметров.

Основные типы КИМ

Мостовые (портальные): наиболее распространённый вариант, особенно удобный для измерения крупногабаритных деталей. Мост или портал движется по массивному столу с зафиксированной на нём деталью.
Консольные: компактные машины, где измерительная каретка перемещается только по одной направляющей, а стол – по другой. Имеют ограниченные размеры рабочего поля, но отличаются высокой жёсткостью и точностью, востребованы при контроле сравнительно небольших деталей.
Рычажные (gantry-порталы): схожи с мостовыми, но в их конструкции могут использоваться специальные рычажные системы для повышения точности.
Измерительные руки (манипуляторы): ручные или полуавтоматические системы измерения, используемые при гибком производстве или для контроля крупногабаритных изделий, где традиционная КИМ не подходит из-за ограниченных габаритов.
Оптические и лазерные системы: бесконтактные, позволяют быстро сканировать поверхность, получать детализированное 3D-облако точек и выполнять обратное проектирование (реверс инжиниринг).

Применение в металлообработке и станкостроении

КИМ позволяют оперативно оценивать соответствие изготовленных деталей конструкторским требованиям. Это особенно важно в высокоточных отраслях (авиастроение, автомобилестроение, изготовление штампов и пресс-форм), где погрешности в доли миллиметра могут привести к срыву сборки и поломкам. На крупносерийном производстве машины используются для регулярной проверки деталей, чтобы вовремя выявить смещение настроек станка с ЧПУ или износ инструмента. Полученные данные помогают корректировать управляющие программы, снижая брак и повышая производительность.

При необходимости воспроизвести существующую деталь (например, для замены или модернизации) КИМ с оптическими или лазерными сканерами позволяют быстро снять 3D-геометрию и создать цифровую модель. Далее модель можно доработать в CAD-системе, внести изменения и запустить в производство.

В условиях массового и крупносерийного производства введение автоматизированных систем измерения на базе КИМ (в том числе роботизированных) повышает эффективность контроля. Детали могут измеряться сразу после обработки и выдаваться в конвейерном режиме, исключая попадание некондиционных изделий в дальнейшую сборку. В научно-исследовательских и опытно-конструкторских бюро КИМ применяются для анализа форм и поверхностей прототипов, валидации конструкторских решений, калибровки оснастки и т.д.

Как применить КИМ в металлообработке?

Выбор подходящего типа КИМ

Если вы обрабатываете крупные заготовки (корпусы, рамы станков, детали для тяжелого машиностроения), обратите внимание на крупные портальные машины или мобильные измерительные руки. Для мелкосерийных и высокоточных деталей (шестерни, валы, турбинные лопатки) больше подойдёт консольная или мостовая КИМ с малым рабочим полем, но высокой разрешающей способностью.

Создание технологии контроля

Важно составить маршрут измерений и решить, какие точки на детали критичны для контроля, а какие параметры можно отслеживать реже. Обычно создаётся программа, где указаны последовательность касаний/сканирования, допуски и критерии приемки.

Интеграция в производственный цикл

Для максимальной эффективности КИМ должна работать в связке с CAD/CAM/CAE-системами и с автоматикой станочного парка. Так вы сможете оперативно передавать данные по отклонениям прямо в управляющую программу станка, корректировать траектории обработки и избегать выпуска брака.

Оценка экономической выгоды

Приобретение координатно-измерительной машины требует определённых затрат, однако выгода от сокращения брака, уменьшения простоев и оптимизации производственных процессов в большинстве случаев оправдывает вложения.

Обучение персонала

Для эффективной работы на КИМ операторам и технологам нужны знания в области метрологии, основ программирования измерительных циклов, а также понимание особенностей используемого ПО. Компетентный персонал – ключ к максимальной отдаче от измерительного оборудования.

Координатно-измерительные машины – незаменимый инструмент современной металлообработки и станкостроения. Они обеспечивают точность и контроль на каждом этапе производства, позволяя выпускать продукцию высокого качества и конкурентоспособности. Благодаря широкому спектру видов и технологий, КИМ способны удовлетворить потребности как мелкого предприятия, так и крупного промышленного комплекса.

Правильно интегрированные в производственный процесс и обслуживаемые квалифицированным персоналом КИМ становятся центральным звеном системы контроля качества и непрерывного совершенствования технологических процессов.

Тип КИМ			Стоимость, руб.
Ручные рычажные			от 500 тыс.
Мостовые (малая рабочая зона)			от 3 млн
Мостовые (средняя рабочая зона)			от 7 млн
Мостовые (большая рабочая зона)			от 15 млн
Небольшие консольные			от 4 млн
Средние консольные			от 8 млн
Портативные в шарнирными рычагами			от 5 млн
Небольшие оптические			от 8 млн
Большие оптические			от 15 млн