1Tecnologia Meccanica

TECNOLOGIAMECCANICA

Lezioni Gennaio 2010Introduzione alla Metrologia a coordinate

Prof. Giovanni Moroni

qualità soddisfazione

specificheconformità

requisitifunzionali

specificheGPS

definizioneprocesso

produzione

verificatest

funzionale

analisi

componenti

Macrogeometriche

Specifiche Geometriche di Prodotto

Tolleranze dimensionali

Tolleranze geometriche

Rugosità

OndulazioneMicrogeometriche

OrientamentoTolleranze

Forma

Posizione

Oscillazione

L’asse del foro deve essere compreso in un cilindro di diametro t = 0.08, il cui l’asse è nella posizione geometrica esatta specificata dalle quote in riquadro (quote base) rispetto ai piani di riferimento A e B e risulta ortogonale al piano di riferimento C.

Tolleranza di localizzazione

E’ usata per definire la precisione di posizione richiesta a punti, linee e superfici.

La zona di tolleranza, nel caso in esame, è delimitata da un cilindro di diametro t, il cui asse è nella posizione geometrica esatta rispetto al sistema di riferimento specificato.

Tolleranza dilocalizzazione

“9091” - 1985: design Richard SapperBollitore con fischietto melodico.

tolleranze di localizzazione

MACCHINA DI MISURAA COORDINATE

Una macchina di misura a coordinate è un sistema di misura che, tramite la movimentazione di una sonda, permette di determinare le coordinate spaziali di punti appartenenti alle superfici di un manufatto.

FerrantiCoordinate Measuring Machine (CMM)

DEA 3D CMMEuropean Machine ShowOttobre 1963

2500 x 1600 x 600 mm

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Elemento geometrico reale

Elemento Geometrico Calcolato(min S di

2)

Punto misurato

Errore di fitting (di)

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

ANSI-ANC101Benchmark

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

x

z

y

XY

Z

Y

X

Z

-Z

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Sistemi di riferimento

Punto - Punto

Scansione

Tipologia di Misura

Scansione

Scansione

Ispezione dimensionale

Ispezione geometrica

Identificazione di geometrie incognite

APPLICAZIONI INDUSTRIALI

Elettronica

4%

Automobilistico

40%

Meccanica

26%

Aeronautico/

Militare

10%

Altro 20%

APPLICAZIONI INDUSTRIALI

Sensore di Misura

Struttura Meccanica

Basamento

Sistema Elettronico

di Controllo

Elementi di una CMM

SENSORE DI MISURA

Contatto

Senza contatto

Sistemi ibridi

CONTATTO

(Meccanici)

Elettromeccanici

Piezoelettrici

Analogici

Tastatore Elettromeccanico

Direzione d’Approccio

testa

estensioni tastatore (probe extension)

tastatori (probe)

Configurazione

SENSORE DI MISURA

stilo o gruppo stili (stylus or styli group)

Nomenclatura ISO 10360-1:2000Articulating Probing System

1 Ram2 Articulating system3 Probe extension4 Probe changing system5 Probe6 Stylus extension7 Stylus8 Articulating Probing system

Configurazionedel gruppo stili

Testa Rotante

TestaRotante

… attrezzature di fissaggio modulari

Sistema A.T.C.

Qualifica del Sensore

Qualifica del Sensore

SENZA CONTATTO

Ottico: laser

Ottico: visione

Ottico: proiezione luce strutturata

...

SONDA LASER

SONDA LASER

SENSORE OTTICO(VISIONE)

SENSORE OTTICOLuce Strutturata

fringe contrast phase informationGrayCode

calculation of 3D-coordinates

Sensore di Misura

Struttura Meccanica

Basamento

Sistema Elettronico

di Controllo

ELEMENTI

Rigidezza Statica e Dinamica

Accessibilità del Pezzo da Misurare

Facilità di Manovra

Facilità di Carico/Scarico del Pezzo

STRUTTURA MECCANICAESIGENZE FONDAMENTALI

A - Sbalzo

B - Portale

C - Pilastri

D - Colonna

E - Orizzontale

STRUTTURE

STRUTTURA A SBALZO

STRUTTURA A PORTALE

Portale Fisso (fixed bridge)

Portale Mobile (moving bridge)

Semiportale a L (L-shaped)

Portale Fisso

(Fixed Bridge)

STRUTTURA A PORTALE

STRUTTURA A PORTALE

STRUTTURA A PORTALE

STRUTTURA A PORTALE

STRUTTURA A PILASTRI

STRUTTURA A COLONNA

STRUTTURA ABRACCIO ORIZZONTALE

Braccio mobile (moving ram)

Tavola Mobile (moving table)

Tavola fissa (fixed table)

Tavola fissa + tavola rotante

BRACCIO ORIZZONTALE

Braccio Mobile

Schema Cinematico

BRACCIO ORIZZONTALE

STRUTTURA NON CARTESIANA

STRUTTURA NON CARTESIANA

Sbalzo

6%

Portale

62%

Colonna

1%

Orizzontale

20%

Snodate

2%

Pilastri

9%

Ripartizione del Mercato

Acciaio

Ghisa

Granito

MATERIALI

Ceramica

Alluminio

Composito (fibra di carbonio)

STRUTTURA

Motori

Azionamenti

COMPONENTI

Guide

Trasduttori di Posizione

STRUTTURA

COMPONENTI

Guida a sostentamentopneumatico

Trasduttore lineare ottico incrementale

Guida a sostentamento pneumatico (pattini d’aria)

COMPONENTI

Sensore di Misura

Struttura Meccanica

Basamento

Sistema Elettronico

di Controllo

ELEMENTI

BASAMENTO

Ha la doppia funzione di piano di riscontro e di elemento di sostegno rispetto al quale avviene la movimentazione delle parti mobili della macchina di misura.

Granito Nero Diabase

Acciaio con Struttura a Nido d’Ape

MATERIALI

Integrazione conil Sistema di Produzione

Manuale

Motorizzato con comandi a leve

Automatico punto a punto

Automatico continuo

LIVELLI DI AUTOMAZIONE

SISTEMA ELETTRONICO DI CONTROLLO

Diretta dall’Operatore

CNC Punto a Punto

Automatica Continua di Superfici Note

Automatica Continua di Superfici Incognite

GESTIONE DELLA MISURA

SISTEMA ELETTRONICO DI CONTROLLO

Integrazione con sistemi CAD

Compensazione software degli errori

Elaborazione degli elementi geometrici misurati

Analisi delle deviazioni, calcolo dei fuori tolleranza

Registrazione e presentazione dei dati di misura

FUNZIONI DI ELABORAZIONE

SISTEMA ELETTRONICO DI CONTROLLO

Compensazione software degli errori

Compensazione software degli errori

Compensazione software degli errori

Elaborazione degli elementi geometrici

Elaborazione degli elementi geometrici

15

10

5

0

Fre

qu

en

cy

Registrazione e presentazione dei dati di misura