MÁQUINA DE MEDICIÓN POR COORDENADAS

Metrología y Normalización
Ing. Ana María García Mercado

Ope Gutiérrez María Fernanda
No. de Control: 15200735
Suárez González Esly Alejandra
No. de Control: 15200744
Ingeniería Mecánica
Grupo: “D”


Máquinas de medición por coordenadas (MMC).
Muñoz Bueno (s/f) define la MMC como:” instrumentos que sirven para realizar mediciones dimensionales y de desviaciones de la regularidad geométrica de objetos de forma simple o compleja.”

Principio de funcionamiento de la MMC:
Como lo menciona Muñoz Bueno (s/f) Registro de una pieza con una técnica de medición punto a punto.
Se asigna a cada punto las coordenadas (1, 2 o 3) referidas a un sistema de coordenadas en 3D (origen común).
Vinculación numérica de las coordenadas asignadas a los puntos, con una geometría espacial completa de la pieza, a través de un software de medición.
La medición de los patrones efectúa mediante la ejecución de programas de control numérico (CNC) para su autorización:
o Menor influencia del operador en el resultado final de la medida
o Mejor repetibilidad y reproducibilidad.
El CNC puede ser complementado con sistemas CAD
Automatización del proceso: mayor número de medidas
o Mejor tratamiento estadísticos de los resultados obtenidos
o Reducción de costes económicos (menor tiempo de calibración).



Subsistemas que integran la MMC.
1. Estructura mecánica de alta precisión: una unidad de operación que se controla de forma automática o digital. Esta unidad puede situar el elemento sensorial en cualquier punto dentro de su volumen de trabajo de un modo repetible.
2. Manejo de datos y sistema de control: sistema informático, normalmente con una arquitectura distribuida para controlar las actividades dinámicas de la CMM y para la toma de datos
3. Software CMM: es el sistema operativo de la CMM, permite controlar la dinámica, la programación y la comunicación entre la CMM y el exterior. A una CMM se le pueden introducir paquetes de aplicaciones de software específicas que junto con el software de la CMM se pueden llevar a cabo aplicaciones específicas como es la medición de engranajes, alabes de turbina, etc.
4. Sensores: Sofisticados elementos mecánico-electrónicos o óptico-electrónicos que registran las coordenadas de los puntos de la superficie de la pieza que se tiene que medir. El sensor puede entrar en contacto con la pieza (palpador) o no (sensor de medición sin contacto).
Aplicación principal de la MMC.
Centro Nacional de Metrología CENAM menciona la aplicación principal de la MMC es la medición de geometría de piezas principalmente en la industria de metal mecánica.
Coordenadas con que operan las MMC.
Máquina que emplea componentes móviles que se trasladan a lo largo de guías con recorridos ortogonales, para medir una pieza por determinación de las coordenadas X, Y y Z de los puntos de la misma.
Las coordenadas de los puntos se determinan con un palpador (de contacto o sin él) y sistema de medición del desplazamiento (escala), que se encuentran en cada uno de los ejes
Clasificación de las MMC.
Las Maquinas de Medición por Coordenadas son clasificadas en 5 diferentes tipos:
o Tipo mesa móvil brazo cantiléver
o Tipo puente móvil
o Tipo columna
o Tipo brazo horizontal
o Tipo puente-piso
Muñoz Bueno(s/f)
Tipos de Palpadores.
Según Willson Andres Giraldo Hurtado, se utilizan diferentes tipos de palpadores:
• Palpadores digitales.
• Palpadores rígidos.
• Palpadores de punta de rubí.
Configuración de las MMC.
A cerca de las MMC, también podemos mencionar que existe una gran variedad de configuraciones de las mismas.
Muñoz Bueno la considera de la siguiente forma:










Las MMC cubren rangos de medida muy amplios:
• Modelos compactos para medición de piezas pequeñas
• Modelos de gran capacidad para medición de grandes volúmenes
Gran variedad de cabezales de contacto y ópticos que permiten la medición de piezas complejas y con zonas de difícil accesibilidad.

¿Por qué las variaciones de temperatura en las MMC no alteran las mediciones?
El manual y catalogo MMC, Mitutoyo, explica:
Aún mientras la temperatura de la máquina o de la pieza de trabajo está cambiando, las máquinas de medición por coordenadas se desempeñan igual que aquellas que están bajo condiciones térmicas estables. Los sensores colocados en la CMM y en la pieza de trabajo detectan las variaciones de temperatura y transfieren esta información al controlador de forma que se aplican las correcciones apropiadas al sistema en tiempo real. Esto garantiza la exactitud de las mediciones en el área de producción que de otra forma solamente se obtendrían en el cuarto de control de calidad con temperatura estable.
Compensación de temperatura en acción
La gráfica muestra la compensación del efecto térmico en acción durante la medición de un bloque patrón de acero de 800mm colocado diagonalmente en la CMM. La longitud nominal del bloque patrón ( tal como es a 20°C) se mantiene exactamente en la CMM mientras que el bloque patrón se expande y se contrae debido a las variaciones de temperatura. (p. 8)







Características en común.
Aun teniendo en cuenta que las MMC pueden variar dependiendo el modelo, existen características en común entre todas ellas como pueden ser:
• PALPADOR: - Pueden ser ópticos y de contacto.
• BANCADA amortiguada.
• -MESA DE GRANITO.
• SISTEMA DE GUIADO NEUMÁTICO, (rozamiento mínimo).
• ACCIONAMIENTOS: en máquinas con Control Numérico: correa dentada reforzada.
• SISTEMA DE MEDIDA: reglas ópticas y compensación de la temperatura.
• CONTROL NUMÉRICO; aunque también existen máquinas manuales.
• SOFTWARE: para el tratamiento de los datos numéricos almacenados.
• GRAN EXACTITUD.
• COMPENSACION DE TEMPERATURA.
• VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO.
Imágenes de Interés.

Ilustración 4














Asociación Mexicana de Metrología de Coordenadas.
La sola invención de estas máquinas tiene una gran importancia para el mundo de la metrología, principalmente si hablamos de piezas geométricas, pues ha dado paso a poder tomar un sin número de mediciones de forma exacta, aun si la pieza es de difícil accesibilidad.
En los laboratorios de metrología dimensional se cuenta con MMC que satisfacen necesidades de gran precisión y alta confiabilidad.
Las aplicaciones de las maquinas son muy numerosas, siendo una de las más extendidas, la medición de la geometría de piezas, principalmente en la industria metalmecánica
Una MMC consta de 4 subsistemas:
• Sistema mecánico.
• Sistema del cabezal de medición
• Sistema de mando.
• Software de medición.
En cuanto a las condiciones ambientales, la humedad es controlada y la temperatura ronda entre los 20°C.







Conclusiones.
Ope Gutiérrez María Fernanda:
La máquina de medición por coordenadas es de gran importancia para las empresas en la medición de piezas, pueden ser tan grandes como un avión así como también muy pequeñas.
Estas máquinas tienen diversas aplicaciones en la industria, una de ellas es medir la simetría de las piezas ayudado con la metal mecánica ya que sus medidas son tridimensionales (x, y, z) estas medidas son de total confiabilidad.


Suárez González Esly Alejandra:
Las MMC tienen un sistema muy avanzado de medición, que en la actualidad es de gran ayuda en la industria metalmecánica, pues existen nuevos procedimientos para medición, que permiten obtener de manera exacta las dimensiones de las piezas, aun teniendo en cuenta que pueden ser de difícil accesibilidad.
Resulta impresionante la gran cantidad de mediciones que se pueden realizar con las MMC.










Listado de referencias:

CENAM. (2010). Medición por coordenadas. Recuperado el 7 de diciembre de 2015 de https://www.youtube.com/watch?v=02NpAl1Ddt8

Giraldo, W. (2011). Video maquina mmc. Recuperado el 7 de diciembre de 2015 de https://www.youtube.com/watch?v=xp4TxmLk3-0

Mitutoyo. (s/f). Máquinas de medición por coordenadas. Recuperado el 7 de diciembre de 2015 de http://www.cmm.com.mx/pdf/folletos/s20904.pdf

Muñoz, R. (s/f). Introducción a la metrología. Recuperado el 7 de diciembre de 2015 de http://faii.etsii.upm.es/dfaii/Docencia/Libre%20eleccion/Material%20Docente%20Libre%20Eleccion/Introduccion%20a%20la%20Metrologia/TEMA%209.%20M%C3%A1quinas%20medidoras%20por%20coordenadas.pdf

Universidad del País Vasco s Vasco – Euskal Herriko Unibertsitatea. (s/f) Recuperado el 7 de diciembre de 2015 de http://www.ehu.eus/manufacturing/docencia/429_ca.pdf