La machine de mesure tridimensionnelle (CMM) est un appareil de mesure géométrique de haute précision dans l'industrie manufacturière moderne, dont le principe central consiste à quantifier avec précision la géométrie, les dimensions et les tolérances de position des objets grâce à l'établissement d'un système de coordonnées tridimensionnel et à des mesures précises. Son processus de mesure peut être démantelé en trois liens principaux:

I. Établissement et positionnement du système de coordonnées tridimensionnel

Le CMM construit un système de coordonnées à angle droit à travers trois axes de mouvement rectilignes perpendiculaires entre eux X, y, Z, et la trajectoire du mouvement d'une sonde, telle qu'une sonde rubis, est représentée par le point central de la balle mesurée. Lors de la mesure, la pièce est fixée à la table, le palpeur est en contact avec la surface de la pièce et le système capture en temps réel la position exacte du point central de la balle mesurée dans le système de coordonnées. Par exemple, lors de la mesure de l'alésage d'un bloc moteur, le palpeur doit pénétrer profondément dans l'alésage pour obtenir des coordonnées multipoints, et le logiciel calcule le diamètre de l'alésage et la cylindrée à l'aide d'un algorithme d'ajustement, un processus qui repose sur un positionnement de haute précision du système de coordonnées.

II. Acquisition précise de points de coordonnées spatiales

Lorsque le palpeur touche la surface de la pièce à usiner, la règle de trame ou le codeur enregistre instantanément les données de trame des trois axes formant les coordonnées du point spatial (X, y, z). Les capteurs à contact déclenchent des signaux par contact physique, tandis que les capteurs sans contact (tels que les capteurs laser) utilisent des principes optiques pour acquérir des données. Dans l'exemple de la détection de pièces de type boîte, le palpeur doit acquérir un point fini définissant sa forme régulière, en unifiant les données des différentes mesures du palpeur au même système de coordonnées par conversion de coordonnées, assurant la continuité des résultats de mesure.

Iii. Modélisation mathématique et analyse des paramètres géométriques

Les données de coordonnées collectées sont traitées par un logiciel professionnel pour ajuster les éléments géométriques de base tels que les points, les lignes, les plans, les cylindres, etc. par des algorithmes tels que la méthode des moindres carrés, qui calcule les tolérances de taille, de forme et de position. Par exemple, lors de la mesure d'un cône, le logiciel reconnaît automatiquement la différence de diamètre de chaque section; Lors de la mesure de surfaces libres, des masses massives de données ponctuelles constituent un modèle numérique tridimensionnel, permettant des mesures de couverture complète allant de la géométrie simple à des surfaces complexes. En outre, le logiciel peut gérer 13 tolérances géométriques telles que la rectitude, la planéité, la coaxialité, etc., produisant des rapports de détection conformes aux normes ISO.