Como escolher a fixação da peça para medição na CMM?

Um dispositivo de fixação, ou “work-holding” de acordo com a wikipédia, é um dispositivo de “retenção de trabalho” ou suporte usado na indústria de fabricação. Os dispositivos são usados para localizar com segurança (posicionar em um local ou orientação específica) e apoiar o trabalho, garantindo que todas as peças produzidas usando o dispositivo mantenham a conformidade e a permutabilidade. O uso de um acessório de fixação melhora a economia da produção, permitindo uma operação suave e uma transição rápida de peça para peça, reduzindo a necessidade de mão-de-obra qualificada, simplificando a montagem das peças e aumentando a conformidade ao longo da produção.

O mesmo conceito deve ser aplicado para a medição em máquinas de medição tridimensional (CMM). Porém algumas questões devem ser consideradas para decisão do tipo de fixação a se utilizar:

– Quantas peças você vai medir?
– É apenas uma vez, ou é uma peça que será medida em semanas, meses ou até anos?
– Qual é a precisão da minha medição?
– Que tipo de repetibilidade você está procurando?
– Quem medirá a peça?
– A peça será medida pelo pessoal de qualidade ou será operada por um operador de máquina como parte de uma célula?

Às vezes, você só precisa fazer uma verificação rápida. Talvez seja uma medição única ou você esteja medindo como suporte técnico para dignose de falhas ou de projetos. Nesses casos, você pode criar acessórios a partir de vários itens diferentes, incluindo: massa de vidraceiro, fita dupla face, blocos em V, grampos ou pistolas de cola quente. etc…

Na outra direção, talvez você precisa medir peças seriadas ou com uma periodicidade definida. Nesses casos sistemas de fixação projetado ou modular contribuem bastante para a produtividade do processo de medição.

Soluções de fixação projetadas, são dispositivos construídos especificamente para um e somente um produto. São dispositivos fabricados conforme o projeto do produto e normalmente reprozudem os “datums” do produto final.

Soluções modulares de fixação, permitem que você compre um tamanho de placa padrão ou personalizado. Em seguida, você escolhe as peças adicionais para anexar à placa que criam um acessório que suporta e restringe sua peça específica. O sistema modular permite que você construa um acessório personalizado para atender às suas necessidades. Você pode até manter a configuração e comprar novos componentes e placas modulares para fazer acessórios para todas as suas peças, ou dependendo da frequência de medição de uma peça, desmontar o dispositivo e montar somente quando necessário.

É importante pensar em como você manterá a peça, para poder acessar os elementos e/ou pontos a serem medidos. Com uma solução projetada, alguém terá feito isso por você. Em alguns casos, você pode reutilizar o acessório que foi projetado para reter a peça no processo de fabricação para a medição também.

Quando você cria seu próprio equipamento modular, é necessário montá-lo para que todas as áreas necessárias sejam acessíveis para medição. Idealmente, você constrói o acessório para que a peça fique em um “estado livre” sem força de aperto na peça.

É um ato de equilíbrio entre manter a peça imóvel e também não restringir de forma que a peça seja deformada pelo dispositivo de fixação, durante o processo de medição.

Qualquer que seja a solução mais adequada para fixação da peça para medição, alguns cuidados são essensiais:

– A peça deve sempre ser presa ao dispositivo de forma que não fique distorcida nem solta;

– as peças devem sempre ser fixadas de forma a não ficarem fixadas em todos os cantos. Isso permite que a peça “trabalhe”, isto é, sempre pode reagir às variações de temperatura existentes e não fica distorcida. Princípio orientador: use uma configuração de fixação 3-2-1. (Isso significa que a peça deve ser fixada na 1ª posição nas três direções do espaço (x, y, z), na 2ª posição apenas em 2 direções do espaço (y, z) e na 3ª posição apenas em uma direção do espaço (z).);

– A peça nunca deve ser fixada na borda da faixa de medição do CMM, mas sempre na faixa ideal de medição. Para poder fazer isso, você deve conhecer o CMM e sua faixa de medição ideal.

– A fixação por meio de ímãs deve ser evitada para medições de alta precisão. A razão para isso é que o efeito magnético não afeta apenas a peça, mas também a ponta da ponta de aço do sistema de pontas. Isso falsificará o resultado da medição.

– Se a peça for medida para fins de avaliação do processo de fabricação, verifique se a peça é medida na configuração de fixação original e na fabricação. Um desaperto temporário, seguido de recolocação, deve ser evitado. Princípio de orientação: Para medir, use a mesma configuração de fixação que para a usinagem.

– Se a peça for medida para fins de avaliação da função, ela deverá ser medida no estado não fixado. Isso significa que nenhuma força deve agir. Princípio orientador: meça funções apenas no estado não fixado.

Ou seja, o metrologista é um personagem importante na decisão do tipo de fixação a ser aplicada para a medição. O conhecimento dos pontos e elementos a serem medidos, além da frequência de medições a executar, são dados importantes para a decisão da direção da empresa escolher o quanto será investido. Fixações simples tem custo baixo e são eficientes em medições únicas. Dispositivos de fixação sob medida, ou projetados tem custo elevado, pela própria natureza contrutiva e de aplicação, sendo que na maioria dos casos são próprio “calibre” para inspeção por atributos ou por medidas diretas. Dispositivos modulares tem custo baixo em relação aos projetados, é uma ótima solução para medição na CMM.

Referências:

• https://www.wenzelamerica.com/fixturing-an-important-part-of-cmm-accuracy/
• https://www.aukom.info/fileadmin/Webdata/el/english/elearning/09/fixieren.htm

About the author

Adilson Pimentel

Metrologista, especializado e metrologia 3D e melhores práticas para confiabiabilidade dimensional.