Тенденции и перспективы. Высокоточные измерительные машины Norgau

Екатерина Ковалева

Неуклонное развитие технологий последовательно ведет к повышению требований контроля качества выпускаемой продукции. Ведущую роль в этом процессе играют высокоточные измерения. В условиях растущей конкуренции использование современного метрологического оборудования становится ключевым фактором успеха [1, 2, 3].

В статье мы рассмотрим, какие перспективы перед предприятиями открывает внедрение отечественных прецизионных измерительных машин Norgau. Обзор эксплуатации измерительного оборудования на примере КИМ NCMM ULTRA и измерительных проекторов NPP позволит лучше понять роль метрологии в современном производстве.

Новейшие тенденции в области измерительного оборудования

На современном этапе развития метрологического оборудования наблюдается устойчивая тенденция к повышению эффективности производственных процессов.

Одно из ключевых направлений – автоматизация процессов измерения. Она дает возможность значительно сократить время на контроль качества выпускаемых изделий и минимизировать влияние человеческого фактора на результаты контроля. Таким образом, автоматизация обеспечивает не только высокую скорость измерений, но также стабильность и достоверность результатов, что особенно важно в условиях массового производства.

Развитие технологий в сторону повышения точности измерений также является приоритетом. Наиболее передовые ультрапрецизионные КИМы чрезвычайно востребованы в стратегически важных отраслях экономики, таких как авиакосмическая промышленность и машиностроение.

Координатно-измерительные машины Norgau серии NCMM ULTRA

Рис. 1. КИМ Norgau серии NCMM ULTRA

КИМ Norgau серии NCMM ULTRA имеет фиксированную портальную конструкцию и высокоточные воздушные подшипники на направляющих повышенной жесткости. Такая конструкция дает превосходную стабильность перемещения и позволяет добиться максимальной точности с пределом допускаемой абсолютной погрешности измерений от ±0,7 мкм. У машины гранитное исполнение при массе оборудования от 6000 кг.

Сверхпрецизионная NCMM ULTRA, в отличие от применяемых на большинстве предприятий КИМ стандартной точности, может использоваться для арбитражных измерений, т.к. ее точность в несколько раз выше стандартных систем. Такие машины будут востребованы предприятиями и центрами, занимающимися научно-исследовательской деятельностью, для обеспечения контроля самых передовых и высокотехнологичных решений. Машина способна контролировать геометрию сложных деталей. Это могут быть прецизионные подшипники, головка блока цилиндра и прототипы сложных инновационных решений.

КИМ оснащена ультрапрецизионными шкалами с минимальным коэффициентом температурного расширения. Измерения проводятся в сканирующем режиме, что позволяет получить максимальное количество точек для корректного анализа.

Для современного производства важна вариативность при выборе координатно-измерительной машины. Линейка ULTRА представлена в четырех модификациях. Небольшие модели NCMM‑553 и NCMM‑564 предназначены для измерения деталей массой 300 и 350 кг соответственно. Для более габаритных объектов подойдут модели NCMM‑686 и NCMM‑8106 с максимальной нагрузкой на предметный стол до 600 и 700 кг соответственно.

Таблица 1. Модификации координатно-измерительных машин NCMM ULTRA

Помимо продуманной конструкции передовые КИМ Norgau оснащены специализированным программным обеспечением Rational DMIS, в основу которого заложены современные алгоритмы расчетов полученных данных. ПО позволяет проводить измерения линейно-угловых размеров, допусков формы и расположения поверхностей.

Программное обеспечение на NCMM ULTRA поддерживает работу с CAD-моделями международных форматов STEP, IGES, упрощая и ускоряя процесс измерения деталей. ПО позволяет измерять сложные криволинейные профили. Можно дополнительно установить модули для контроля зубчатых передач – цилиндрических с наклонным и прямым зубом, а также конических.

Современные метрологические системы должны обладать не только безупречной точностью, но и быть максимально удобными для пользователя. Программное обеспечение Rational DMIS предлагает интуитивно понятный интерфейс с удобным и информативным протоколом измерений. Предоставляет оператору возможность настраивать количество сечений и точек в измеряемой детали, а также задавать траекторию движения измерительного щупа, создавать симуляцию процесса, давая возможность максимально верно произвести измерения.

Программа также позволяет создать оптимальный вариант отчета о проделанных измерениях: благодаря возможности добавлять графическое отображение измеренных элементов, допусков формы и расположения поверхностей оператор получает полную и понятную карту замеров.

Рекомендации по выбору координатно-измерительных машин

На рынке представлены разнообразные типы координатно-измерительных машин. Каждый из них обладает уникальными характеристиками и специфическими областями применения. Базовые современные КИМ делятся на стационарные и мобильные. Стационарные модели предназначены для измерений в лаборатории или цехе.

За счет высокой жесткости, а также использования аэростатических подшипников максимальную точность измерений обеспечивают машины портального типа, серия NCMM. Однако размеры портальных КИМ ограничены. Обычно они составляют не более 2000 × 3000 × 1500 мм (Д × Ш × В).

Крупногабаритные детали, как правило, контролируют на координатно-измерительных машинах мостового типа серии NCMM Grand. Погрешность измерений составляет от 3,5 мкм, рабочая зона может достигать сразу несколько метров по каждой из осей измерения.

Точность – один из ключевых параметров, на который следует ориентироваться при выборе измерительного оборудования. Точность КИМ определяется согласно международным стандартам, например ISO 10360.

Проектор измерительный NPP

Рис. 2. Проектор измерительный NPP

Проектор NPP предназначен для измерений линейно-угловых размеров в проходящем и отраженном свете в декартовых, а также полярных координатах. Данный тип оборудования востребован в таких секторах промышленности, как машиностроение, микроэлектроника, инструментальное производство и многих других. Наиболее широко проекторы применяют в точном приборостроении.

Разрешение шкал проекторов измерительных NPP составляет от 0,5 мкм. Это позволяет контролировать детали малых размеров. Проекторы Norgau используют для измерения штампованных деталей, печатных плат, радиусных лекал, профильных шаблонов, мелкомодульных зубчатых колес и других элементов.

Работа проектора NPP основана на простом принципе – прибор увеличивает измеряемое изделие и проецирует его масштабированное изображение на экран.

Таблица 2. Технические характеристики проектора измерительного NPP

Проекторы Norgau оснащены специальным механизмом перемещения предметного стола с помощью ручки для быстрого передвижения и маховиком для точного подвода. Проекторы выпускаются с тремя типоразмерами стола. Это позволяет подобрать оптимальное решение в зависимости от измеряемой задачи и габаритов детали. В базовой комплектации с проектором идет 10‑кратный объектив. Однако по запросу доступна широкая линейка объективов с увеличением 20, 50 и 100 крат. Проектор оснащен большим поворотным экраном диаметром 312 мм. Это позволяет использовать на проекторе различные шаблоны деталей и узлов для визуального сравнения с контуром измеряемого объекта. Шаблоны крепятся специальными прижимами непосредственно к экрану, что гарантирует быстрый и оперативный контроль выпускаемых изделий.

Таблица 3. Ключевые параметры и характеристики для выбора измерительных проекторов

При организации массового выпуска деталей целесообразно размещать метрологическое оборудование ближе к производству для оптимизации временных затрат на контроль продукции. Одно из преимуществ проектора измерительного NPP – возможность работы не только в лабораторных, но и цеховых условиях.

Проектор измерительный NPP компании Norgau прошел процедуру утверждения типа в Росстандарте и внесен в Госреестр СИ РФ.

Заключение

В статье мы рассмотрели основные актуальные направления развития высокоточного оборудования. Тенденции к автоматизации и интеграции с системами управления позволяют не только увеличить скорость и точность измерений, но и создают условия для бесперебойного контроля на всех этапах изготовления продукции.

Внедрение современных координатно-измерительных машин и измерительных проекторов в производственные процессы становится стратегически важным шагом для компаний, стремящихся улучшить контроль качества и повысить эффективность работы.

КИМ NCMM ULTRA демонстрирует высокую точность и надежность в измерениях сложных геометрических параметров деталей, что делает их незаменимыми в разных отраслях промышленности. В свою очередь, гибкость проекторов NPP в настройках, возможность использования различных объективов и надежное функционирование в цеховых условиях делают их универсальным инструментом для контроля в массовом производстве.

Рассмотренные примеры использования КИМ NCMM ULTRA и проекторов NPP подтверждают значительные преимущества для предприятий. Сокращение временных затрат на измерения, улучшение точности и повышение общей эффективности производства создают предпосылки для повышения конкурентоспособности и выхода на новые рынки.

Список использованных источников