Evaluación de CMM con cinco líneas de prueba
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IX Tri-National Conference of the North American Coordinate Metrology Association
Presentación: Evaluación de CMM con cinco líneas de prueba
Noviembre 11, 2015.
IX Tri-National Conference of the North American Coordinate Metrology Association
Presentación: Evaluación de CMM con cinco líneas de prueba
Temas abarcados
1
Justificación de acuerdo a la norma internacional ISO 10360
2
Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
3
CMMs consideradas en la evaluación del desempeño
4
Conclusiones generales relevantes
5
¿Preguntas e información general?
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Tema 1
1
Justificación de acuerdo a la norma internacional ISO 10360
La nueva aceptación y análisis de reverificación para Maquinas de Medición por Coordenadas (CMMs):
La serie internacional ISO 10360 de las normas de aceptación y análisis de reverificación para CMMs, describe en
detalle los métodos de prueba en función del modelo, sensores de palpado y capacidades de una CMM. Estas
normas son continuamente revisados y complementados para seguir el ritmo de la tecnología. En general, todos
los usuarios de una CMM obtienen información sobre la base de esta norma. Este es un buen enfoque, ya que
permite una comparación al mismo nivel de las diferentes CMMs.
¿Qué significa exactamente la "exactitud de las CMM"?
Se refiere a la diferenciación entre los parámetros de la norma ISO 10360 y la incertidumbre de medida en tareas
específicas. Con el fin de ilustrar las posibilidades de comparación de diversos CMMs, los ensayos
correspondientes deben detectar todos los componentes de error clave de un CMM. Por lo tanto, se han definido
sobre la base de tareas de medición típicas en las MMC, como las mediciones de longitud y forma. Por lo tanto, las
declaraciones sobre las incertidumbres de medida de tareas específicas se pueden dar sobre la base de las
especificaciones para ciertas tareas de longitud y la forma de medición.
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Tema 1
1
Justificación de acuerdo a la serie internacional ISO 10360
Sin embargo, debido a ofertas de CMM con una serie de tareas de medición, los resultados de las pruebas
especiales son insuficientes. Esto llevó a la introducción de directrices tales como la ISO / TS 15530 serie
donde la intención es determinar y evaluar la tarea específica de incertidumbre de medida para las diferentes
características durante las mediciones de la pieza de trabajo. Todos los métodos descritos en las mismas se
basan en gran parte en la determinación de la incertidumbre típica combinada descrita en el GUM (Guía para
la expresión de la incertidumbre de medida). También es la base para determinar las tolerancias menos
mensurables con una CMM debido a los métodos para determinar la idoneidad de ensayo descrito en VDI
2617-8 y VDA 5.
Y: hay otra serie de normas - ISO 23165 - para CMM. En esta se describe la determinación de la
incertidumbre de medida en pruebas de aceptación de conformidad con la norma ISO 10360. Nuevo en este
sentido es que las instrucciones para la determinación de la incertidumbre de medida causada por la prueba
de conformidad con la norma ISO 14253 se incluyen con cada parte de la ISO 10360 en el futuro.
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Tema 2
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Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
Contenido de la norma ISO 10360
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Tema 2
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Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
En la Norma Internacional ISO 10360-2 a partir de 2009, se realizaron los siguientes cambios esenciales en
comparación con la versión anterior del 2001:
• Se han añadido nuevos parámetros E150 y R0.
• La designación existente E fue cambiado a E0.
• El término general para E0 y E150 es ahora EL.
• La prueba de palpado P fue retirada de la parte 2 y se añade a la parte 5.
• La parte 5 fue revisada y ahora contiene la prueba del error del palpador único y el error múltiple de palpado.
Consecuencia: la prueba en la Parte 5 detecta los errores del palpador, mientras que las pruebas de la parte 2
detectan principalmente los errores geométricos de la CMM.
• Se creó la base para las especificaciones comparables. Para grandes CMMs, CMM dúplex y CMM con sensores
ópticos. Esto incluye, en particular, las normas para la comparabilidad unidireccional y bidireccional de palpado.
Consecuencia: la prueba del error de medida de longitud se puede completar no sólo con los bloques patrón, sino
también con barras de bolas, placas de bolas y de de interferómetros láser.
• Se han revisado las normas sobre efectos de carga.
• Las especificaciones sobre las condiciones ambientales permisibles son más precisas.
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Tema 2
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Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
¿Qué significa el error de medida de longitud y el error de palpado?
Primero hacer notar, qué esencialmente partimos de la fórmula del error máximo permisible de indicación de la
CMM. Por ende la relevancia del error máximo permisible de palpado. También la importancia fundamental del
tamaño del patrón dimensional materializado a usar en la prueba, así como su calibración y por supuesto su
incertidumbre de medida de la misma, y sobre todo que permita realizar la evaluación del desempeño de la CMM
de acuerdo a sus capacidades especificas, primordialmente midiendo tal y como funciona normalmente.
Esta evaluación propuesta es aplicable para CMMs de grandes, medianas y pequeñas dimensiones, tipo puente,
tipo columna, tipo pilares y tipo repisa, con sensores táctiles de palpado punto a punto y scanning.
Además de la incertidumbre de calibración del patrón utilizado, otros factores importantes es que perceptible es a
las influencias ambientales: como la temperatura y la limpieza. La incertidumbre del coeficiente de dilatación del
artefacto por lo tanto juega un papel. Factores adicionales incluyen la orientación y fijación del artefacto. Los
usuarios deben asegurarse la adhesión al servicio admisible y las condiciones ambientales.
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Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
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Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
Norma Internacional ISO 10360-2. Parte 2: CMMs usadas para mediciones de longitud:
• El propósito principal de esta presentación es demostrar que la evaluación del desempeño es confiable y hacerla
rápida al reverificar sólo 5 líneas de prueba en lugar de las 9 líneas, al evaluar las líneas de prueba más relevantes
como son las 4 diagonales espaciales y además el eje longitudinal más largo. Basándose en 3 aspectos
fundamentales por hacerlo de una manera sencilla:
1. Caracterizar el sistema de palpado logrando una desviación estándar de 0.2 µm o menor.
2. Error de palpado dentro del error máximo permisible preferentemente hacia lo menor posible.
3. Usar un patrón dimensional materializado que la longitud de la prueba más larga calibrada para cada posición
sea de al menos el 66% del máximo desplazamiento de la CMM a lo largo de cada línea de medición a través
de la longitud de la prueba calibrada.
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Tema 2
2
Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
La evaluación con 5 líneas de prueba, no exime de realizar la verificación completa de la CMM, lo que
usualmente se realiza en el procedimiento de mantenimiento y ajuste previo de acuerdo al fabricante de la
CMM; es decir, primero debe realizarse el mantenimiento y ajuste dentro de los parámetros establecidos por
el fabricante. Y posteriormente la prueba de aceptación o análisis de reverificación con esta evaluación corta.
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Técnica sobre la evaluación del desempeño de CMMs
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3
CMMs consideradas en la evaluación del desempeño
EJEMPLO 1 — CMM DURAMAX pequeñas dimensiones (X=500,Y=500,Z=500) mm, se realizo la evaluación
del desempeño con Barra de Bolas de 700 mm de tipo de paso.
Porque el recorrido máximo de la DIAGONAL ESPACIAL es igual a (√ {X² + ² + Z²}) = 866 mm. Por lo tanto el
66% de la carrera máxima es igual a (866 X 0,66) = 571 mm.
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Tema 3
3
CMMs consideradas en la evaluación del desempeño
EJEMPLO 2 — CMM CARMET II grandes dimensiones (X=6000,Y=1600,Z=2500) mm, se realizo la
evaluación del desempeño con Barra de Bolas de 5000 mm de tipo segmentada.
Porque el recorrido máximo de la DIAGONAL ESPACIAL es igual a (√ {X² + ² + Z²}) = 6694 mm. Por lo tanto
el 66% de la carrera máxima es igual a (866 X 0,66) = 4418 mm.
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3
CMMs consideradas en la evaluación del desempeño
EJEMPLO 3 — CMM CONTURA G2 medianas dimensiones (X=1000,Y=2100,Z=600) mm, se realizo la
evaluación del desempeño con Barra de Bolas de 2100 mm de tipo paso segmentada.
Porque el recorrido máximo de la DIAGONAL ESPACIAL es igual a (√ {X² + ² + Z²}) = 2402 mm. Por lo tanto
el 66% de la carrera máxima es igual a (866 X 0,66) = 1585 mm.
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Conclusiones generales relevantes
1. Eficientar el tiempo de evaluación, costos de calidad, costos de operación y costo de servicios.
2. La CMM se justa y evalúa previamente, no se esta eximiendo el proceso de evaluación completo.
3. Mantener en optimas condiciones los patrones y el equipo auxiliar la no requerir tantas repeticiones.
4. Ofrecer un método flexible y totalmente confiable que brinde beneficios tanto a usuarios como a fabricantes.
5. La confirmación del método puede optimizarse tanto en pruebas de Intercomparación así como en Ensayos de
Aptitud.
6. Con la evaluación de las 5 líneas de prueba propuestas para la emisión final del informe de resultados,
garantizan al evaluar el eje más largo que tanto el fabricante cumple con el 66% o inclusive mayor y tiene un
patrón idóneo para la evaluación del desempeño y, que esta se realiza de una manera eficaz al incluir las 4
DIAGONALES ESPACIALES que representan los errores geométricos más complejos de ajustar, ya que son
usadas para ajustar los escuadramientos evaluando el funcionamiento adecuado de la CMM, al realizarse con
el sistema de palpado tal y como se usa para realizar las dimensiones por el usuario.
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¿Preguntas e información general?
Muchas gracias por su gentil atención dedicada.
Son bienvenidos sus comentarios u observaciones.
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