Услуги по метрологическим измерениям

Кому нужны высокоточные измерения

В век высоких технологий невозможно обойтись без контроля геометрии изделий. Современные обрабатывающие центры позволяют добиваться микронной точности. Возникает вопрос, как проверить и подтвердить эту точность. В этом нам помогает отдел ОТК. На крупных предприятиях имеется центральная измерительная лаборатория, сокращенно ЦИЛ, которая принимает на себя функции контроля геометрии линейно-угловых измерений. Такие лаборатории, как правило, хорошо оснащены и имеют профессиональный штат высококвалифицированных сотрудников. На ряду с крупными заводами есть и небольшие предприятия по металлообработке, которые также нуждаются в контроле геометрии изделий. В зависимости от заявленных допусков на изделии контроль геометрии производиться на различном оборудовании. Самым простым и распространенным прибором является штангенциркуль и многие микро предприятия действительно обходятся только этим прибором. Если достаточно, то и хорошо, если на предприятии изготавливается одна и та же продукция, например, валы длиной 100 мм и диаметром 20 мм с допуском 100 мкм, то действительно штангенциркуль будет являться первым инструментом для токаря. Но это не всегда так, если нужно контролировать межцентровые расстояния, сложную 3D геометрию, сравнение с математической моделью, то требуются координатно-измерительные машины и высококвалифицированный персонал для работы на них. Зачастую крупные предприятия имея не часто такие изделия отдают их на аутсорсинг, при этом сокращая свой метрологический штат и издержки по содержанию дорогостоящей техники на своем балансе.

Заказать метрологические измерения

Лаборатории «Инженерные решения» в городе Санкт-Петербург по телефону 8-800-550-15-26 или по почте engineerresheniya@gmail.com

Метрологические измерения

Лаборатория занимается линейно-угловыми измерениями. Мы можем работать с математическими моделями так и без них. Оказываем услуги реверс инжиниринга и лазерного сканирования.

К нам обращаются по следующим вопросам:

  • спорные измерения,
  • аудит,
  • контроль геометрии с высокой точностью, например, менее 1 мкм,
  • измерения:
    • эвольвенты,
    • зубчатых колес,
    • изделий в сборе,
    • турбинных лопаток,
  • контроль геометрии винтов кораблей и подводных лодок,
  • проверка отливок корпусов,
  • контроль сечений,
  • и многого другого.

Для оказания метрологических услуг требуется большой опыт и компетенции, как в знаниях, так и владении программными обеспечениями для координатно-измерительных машин и микроскопов.

Мы имеем профессиональный технический штат специалистов, имеющих опыт работы на стационарных координатно-измерительных машинах: Coord3, DEA, Wenzel, Mora, Carl Zeiss, мобильных КИМ: Romer, Faro, CimCore, на измерительных микроскопах Carl Zeiss, УИМ-21, УИМ-23, ДИП-6 и видеомикроскопах Sinowon.

Для выполнения работ применяем программное обеспечение:

  • ArcoCAD,
  • Power Inspect,
  • Metrolog XG,
  • Cam 2.

 

Как сравнить изготовленную деталь с математической моделью

При наличии математической модели и полученного изделия возможно произвести сравнение того, что нужно было получить с тем, что имеем. Мы загружаем матмодель в программное обеспечение, например, ArcoCAD, затем производим фиксацию измеряемого изделия. После необходимо «привязать» модель к детали – выполнить базирование. Это самый ответственный момент. Дело в том, что программные продукты предусматривают различные способы базирования. Скажем самый простой – это произвольное базирование или базирование по оптимальному совмещению. Такие базирования еще называют предварительными. Существуют жестки базирования, например, метод 3-2-1, в котором необходимо измерить плоскость, линию и точку или скажем метод трех окружностей. Важно учесть то, что использовать можно только тот метод, который предусмотрен техническим заданием при изготовлении изделия. После того как мы произвели базирование следует произвести оценку необходимых элементов: окружности, цилиндры, межцентровые расстояния, контроль геометрии формы, наводимые точки (точки которые лежат на 3D кривой и заданы точными координатами), плоскости, эллипсы и т.д. После выводим отчет в котором можем указать всю необходимую информацию: номинальные значения, допуска, фактические отклонения, графическую математическую модель, и ярлыки – выноски, которые благодаря палитре цветов могут наглядно показать места на модели, где присутствует недостаток или излишек формы.

 

Измерения готовых изделий

Готовые изделия или изделий на определенной стадии изготовления периодически необходимо контролировать, тем самым можно оценить вплоть до состояния станка и металлорежущего инструмента. Как правило, контроль геометрии 100% количества изделий требуется редко, но существуют предприятия, которые должны выполнять контроль геометрии всех изделий, к примеру, авиационная промышленность, то есть те изделия, которые отвечают за нашу с вами безопасность. Как правило, это высокоточные изделия с большим запасом прочности по допускам.

Приведем пример, для контроля геометрии кузова автомобиля достаточный допуск ±50 мкм, но для винта корабля допуск значиться в пределах ±20 мкм, если речь идет о медицинском оборудовании, то допуска могут достигать микронной точности.

Измерения готовых изделий

Измерения на мобильных координатно-измерительных машинах

Работы на мобильных координатных машинах отличаются своей простотой и главное мобильностью. Работы можно производить в различных условиях: в лаборатории, на улице, у заказчика в цеху, на кораблях. Мы проводили работы даже на подводных лодках и корпусах ракет. В зависимости от требуемой точности мобильные «руки» разделяются на два вида: высокоточные и стандартные. В мире, не так много компаний, которые производят такие измерительные приборы. Лидерами является две компании – это Romer и Faro.

Romer – это непревзойденный лидер в данном сегменте. В настоящее время данный бренд выкуплен компанией Hexagon AB и продолжает выпуск мобильных КИМ под своим брендом. Дочерней компанией Romer является бренд CimCore, который продает мобильные КИМ Romer под своим брендом. Данные КИМ отличаются высоким классом качества и как правило очень большой «начинкой». Для выполнения задачи заказчика у нас есть все необходимое как для контактного метода.

Faro – компания с международным именем.

У нас в измерительной лаборатории есть мобильные машины как Faro, Romer и CimCore.

В зависимости от размера КИМ увеличивается и точность прибора.

Самая точная мобильная КИМ в Мире имеет точность 5 мкм в точке или 8 мкм в объеме. Произведена компанией Faro, имеет название Power Gage. Имеет измерительный диапазон до 1200мм в диаметре. Такая КИМ у нас тоже имеется в лаборатории.

Самые ходовые КИМ имеют диапазон от 2,4 до 3 метров в диаметре и обладают точностью около 30 - 60 мкм.  

 Измерения на мобильных координатно-измерительных машинах

Стоимость измерения на мобильных КИМ

Все оборудование, которые мы используем поверено и имеет свидетельство о поверке.

Стоимость штучных заказов на мобильной КИМ составляет 2 500 рублей.

Количество изделий

Стоимость контактным методом, руб

Стоимость бесконтактным методом, руб

Ревирс инжиниринг

1

2 500

3 500

3 000

10

2 000

3 000

2 000

50

1 500

2 500

1 500

100

1 000

2 000

1 000

1000

500

1 000

500

* Цены актуальны на 2021 год

 

Стоимость услуги на выезде рассчитывается от одного дня плюс услуги по доставке оборудования. Например, заказанная услуга в Нижнем Новгороде заказчику обходятся в 90 000 руб (1-2 дня).

Наши технические специалисты помогут разобраться с чертежами, моделями и дадут все необходимы консультации для дальнейшей работы.

К мобильным КИМ также относятся и лазерные трекеры. У нас имеется Faro Laser Traker Ion. Данный прибор работает с крупными объектами до 100 метров. Точность данного прибора доставляет от 20 мкм. Стоимость одного дня работы с данным прибором составляет от 70 000 руб.

Измерения на стационарных измерительных машинах

Стационарные КИМ отличаются высокой точностью. Работы делятся на несколько видов: контактные измерения, контактные сканирующие измерения и бесконтактные измерения.

В лаборатории установлено несколько стационарных машин с различными датчиками.

Контактный метод – это метод, где используется датчик касания TP20 от компании Renishaw. Данный метод имеет самое большое распространение в Мире. При данном методе можно получить максимально возможную точность от КИМ. На наших КИМ – это от 3 мкм.

Контактный сканер SP25M – это так же датчик от компании Renishaw. Он отличается высокой скоростью получения результатов, но для работы с ним нужно обладать высокими техническими компетенциями, т.к. данные после сканера нужно фильтровать в программном обеспечении. В зависимости от знания и умения работать с фильтрами, можно получить различные результаты. Точность при данном методе оценки высокая. У нас – это от 3 мкм.

Бесконтактный метод – это лазерное сканирование. Этот метод хорош в тех случаях где нужна большая скорость и не высокая точность. В настоящее время существуют лазерные сканеры с высокой воспроизводимостью, но это параметр отличающийся от параметра точности. Такие системы получили большое распространение, например, на производствах по оценке кузова автомобиля в Европе или больших частей элементов для крупногабаритной техники. Что касается параметров точности, то сказать однозначно здесь сложно, т.к. все очень зависит от оператора, которые после получения скана занимается его обработкой. На наш взгляд реальные значения – это от 20 мкм и выше.

 Измерения на стационарных измерительных машинах

Стоимость измерения на стационарной КИМ

Стоимость штучных заказов на мобильной КИМ составляет от

3 500 рублей. Стоимость варьируется в зависимости от уровня сложности контроля геометрии. Оценка производиться индивидуально.

Количество изделий

Стоимость контактным методом, руб

Стоимость бесконтактным методом SP25M, руб

Стоимость бесконтактным методом Kreon, руб

1

2 500

3 500

5 000

10

2 000

3 000

4 500

50

1 500

2 500

4 000

100

1 000

2 000

3 500

1000

500

1 000

3 000

 

Измерения с помощью микроскопа

Если речь заходит о измерениях от 1 мкм, то в дело вступает микроскоп созданный в Германии лидером в метрологии Carl Zeiss. В России его успешно скопировали и назвали УИМ-21. По точностным характеристикам они одинаковые. Данные измерения являются самыми прецизионными и очень стабильными по повторяемости, но, к сожалению, не быстрыми, т.к. все действия по настройке и подготовке выполняются оператором вручную. В нашей лаборатории имеются такие микроскопы. Квалификация оператора является ключевым фактором при работе на такой технике.

Измерения на видеомикроскопах

Когда нужны быстрые данные с высокой точностью и анализом возможно рассмотреть вариант применения видеомикроскопа. Его плюс — это скорость и программное обеспечение, которое позволяет выполнять создавать программу для первого изделия, а последующие уже выполняются по созданному алгоритму. Точность видеомикроскопов начинается от 3 мкм.

Ревирс инжиниринг (обратный инжиниринг)

Ревирс инжиниринг или обратный инжиниринг — это создание математической модели по средствам измерения готового изделия с целью его копирования или модернизации. С данной задачей лучше всего справляется лазерный сканер с мобильной КИМ. После получения скана, «облака точке», производиться построение полигональных сеток. Мы данные работы выполняем в программе Geomagic. Это профессиональная программа для моделирования.

Сканирование выполняется у нас в лаборатории, так и на выезде, обработка результатов занимает значительное время. К примеру, отсканировать кузов автомобиля у нас занимает один рабочий день, а получить 3D модель кузова минимум 3 рабочих дня.

Бывает, что гораздо быстрее изготовить изделие прибегнув в ревирс инжинирингу с дальнейшим изготовлением изделия, чем заказать новое изделие. Возможно это стоит дороже, но если необходимая деталь от станка на котором необходимо изготавливать серию изделий, то это является выгодным решением.

Ревирс инжиниринг

Высокоточные измерения на КИМ

Данные, получаемые на КИМ, отличаются высокой точностью и повторяемостью. Мы используем датчик касания TP200, который является более высокоточным в сравнении с TP20. Для повышения стабильности результатов мы используем не поворотную головку Renishaw.

При высокоточных измерениях программы пишутся с предварительным и главным базированием, а после еще и с припасовкой. Щупы используются только прошедшие калибровку с ошибкой формы не более 1 мкм.

В лаборатории все изделия выдерживаются при температуре 20°С не менее 8 часов с градиентом температуры 0,5°С.

Наши машины оснащены активной системой термокомпенсации, что позволяет операторам отслеживать изменение градиента температуры на изделии и в помещении.

Перед началом работы и по завершению оператор определяет температуру изделия пирометром Testo с точностью 0,1°С.

Все данные факторы позволяют нам выполнять измерения с высокой точность и повторяемостью.

 

Измерения зубчатых колес

Одной из важнейшей задачей является измерение и контроль геометрии зубчатого колеса. Мы можем определять все параметры данной задачи включая кинематические параметры, биение, модуль зацепления, геометрию эвольвенты, минимальный и максимальный диаметр колеса, полную высоту зуба, высоту головки зуба и другие.

Измерения выполняем в своей лаборатории и у заказчиков на производствах с точностью от 3 мкм.

 

Измерения сложной геометрии

При измерениях сложной 3D геометрии возникает вопрос как произвести базирование, что взять за базы и т.д. Мы имеем опыт по работе в данной сфере. Программное обеспечение ArcoCAD позволяет в зависимости от нужд оператора выполнить любое из существующих базирований, загрузить 3D модель, построить сечение, достроить недостающие элементы и самое главное произвести анализ полученных результатов.

Для различных индивидуальных задач мы разрабатывает технические задания и технологические решения, которые позволяют разрабатывать новые изделия и создавать новые технологии. Так к примеру, в 2017 году мы создали первый воздушный подшипник для стационарной координатно-измерительной машины по собственной технологии и полимерным покрытием, которое не подвержено износу в процессе эксплуатации. Или, например, мы разработали покрытие, которое после нанесения на подготовленную поверхность обеспечивает изделию твердость, превышающую значение 8 по десятибалльной шкале Мооса.