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Macchine misura a controllo numerico (Uso del calcolatore (Metodi di…
Macchine misura a controllo numerico
Necessità:
Economico: riduzione costi e tempi relativi alle ispezioni manuali;
Sociale: richiesta di una qualità sempre più elevata.
Tecnologico: nascita di sistemi automatici di ispezione che possono operare online.
Computer Aided Quality Control
Computer Aided Inspection
Computer Aided Testing
migliorare qualità del prodotto
aumentare produttività sistemi di ispezione
aumentare produttività e ridurre time to market dell'azienda
Strategia:
abbinare al calcolatore dei sensori per automatizzare il processo di controllo;
si cerca di operare online sul 100% della produzione
si può sfruttare l'area CAM dell'azienda per utilizzare i cicli di collaudo e i parametri utili alle misure.
Terminologia:
Qualità
: idoneità all'uso del prodotto;
Assicurazione qualità
: rendere massima la probabilità che il prodotto sia costruito seguendo i termini prestabiliti;
Controllo qualità
: attività con la quale si accerta che il prodotto abbia seguito le specifiche tecniche richieste
Controllo statistico del computer
-> a)Campionamento di accettazione: accettazione o scarto di un lotto di prodotti sulla base delle misure prese su di un campione.(valido sia per produzione interna che per accettazione esterna);
b)Carte di controllo: impiegate per moitorare la produttività nel tempo.(UCL e LCL)
Ispezione
: verifica specifiche di progetto
test
:
Uso del calcolatore
automatizzazione operazioni;
eliminazione variabilità uomo;
necessario scambio di informazioni tra le funzioni interne dell'azienda;
Vantaggi:
Possibilità di controllare il 100% della produzione
controllo integrato nella fase produttiva, no necessità area predisposta.
Utilizzo di sensori senza contatto, non necessito di una particolare orientazione del pezzo;
controllo online, correzione degli errori in real time, se fanno parte del processo produttivo della m.u.;
riduzione limiti carta di controllo;
realizzazione di celle flessibili per controllo assistito;
condivisione dei database e integrazione con area CAM/CAD;
riduzione manodopera destinata al collaudo;
Metodi di collaudo:
A contatto
:
macchine di misura a coordinate;
tastatori meccanici installati su linea produttiva;
Senza contatto
:
sistemi divisione;
ultrasuoni;
metodi induttivi/capacitivi;
sistemi di reverse engineering;
Macchine di misura a coordinate
macchina a controllo numerico progettata per misurazione di tolleranze dimensionali, geometriche e di forma dei particolari meccanici.
struttura a portale che scorre su di un piano e funziona anche da piano di appoggio del pezzo da misurare;
utensile classico sostituito da un tastatore meccanico che permette il rilievo della postazione raggiunta;
uso una struttura cartesiana perché è richiesta una precisione elevata
Allineamento:
allinemaneto virtuale della macchina al pezzo (vedi appunti)
Sistema di riferimento:
cartesiano, origine collocata in una determinata posizone. Composto da tre assi ortogonali, un'origine e tre piani di riferimento.
Tastatore
Elemento attivo della macchina, caratterizzato da un diametro e da una lunghezza. Sullo stesso stelo, possono essere attivi più tastatori.
Funzionamento: rilevamento di una serie di punti del pezzo e successiva elaborazione per ottenere i risultati della misura. (Si rileva un numero di punti superiore al minimo indispensabile, si valuta l'errore di forma con il metodo dei minimi quadrati).
il primo tastatore viene calibrato tramite un cubo o una sfera calibrata; gli altri tastatori pssono essere calibrati rispetto al primo.
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Caratteristiche del luogo di installazione
sala metereologica con:
temperatura di 20 +/- 1 ° C
gradiente termico +/- 1°C ogni 12 ore
.- umidità relativa (50%+/-5%);
vibrazioni al di sotto di un determinato livello.
Caratteristiche materiale strutturale:
elevata durezza superficiale;
stabilità strutturale;
elevata rigidezza;
basso coefficiente di dilatazione termica;
GRANITO!
Caratteristiche materiale parti mobili:
bassa massa specifica;
stabilità strutturale;
Acciaio saldato
Leghe leggere
Fibra di carbonio
DESCRIZIONE MACCHINA
piano in granito su supporti registrabili;
struttura a portale di acciaio o lega leggera, definisce movimenti lungo x
carro centrale di acciaio o lega leggera, definisce movimenti lungo y;
colonna in acciaio o alluminio estruso, esegue movimento lungo z , bilanciata da un cilindri pneumatico, all'estremità ha la testa di misura.
i movimenti tra i vari componenti avvengono su pattini pneumatici (coefficiente di attrito ridotto).
spinte movimento struttura estremamente ridotte;
deformazioni struttura trascurabili;
assenza di gioco.
servomotori a corrente continua (potenza limitata, montati su riduttori).
trasduttori di posizione= righe ottiche montate sulle guide.
Circuito pneumatico per alimentare i pattini pneumostatici. (pressione compresa tra i 4 e i 6 bar)
UNITA' DI GOVERNO
permette gestione in automatico e manuale;
gestione programmi
gestione tastatori
gestione diagnostica
Programmazione:
autoapprendimento
linguaggio di programmazione
off line, partendo dal CAD e dal ciclo di collaudo.
SOFTWARE
Necessita di un software dedicato che elabori i punti rilevati sul pezzo con espressioni matematiche.
software di misura per collaudo;
per copiatura di elementi e matematizzazione delle superfici in CAD
Collaudo su CAD 3D
Collaudo su CAD ->
Certificazione dimensionale direttamente su modello matematico.
possibilità di confronto immediato tra modello matematico e modello fisico
VANTAGGI
maggiore precisione
possibilità di verificare superfici complesse
aumento produttività misure
produzione automatica di tabulati e grafici di collaudo nel formato richiesto.
E' importante il posizionamento del pezzo sulla macchina.Serve una operazione di allineamento dei due sistemi di riferimento (macchina e modello matematico)