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Sección realizada con el asesoramiento técnico de Dea Hexagon Metrology

Verificación de las prestaciones de una máquina de medición por coordenadas

15/06/2004
La normativa ISO 10360
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La certificación de las prestaciones metrológicas de las máquinas de medición por coordenadas está regulada por normativas internacionales que garantizan a los usuarios la conformidad del producto adquirido con los estándares definidos por las comisiones de reglamentación en las que participan fabricantes, usuarios y autoridades de certificación.

En los últimos años la ISO 10360 ha sido el estándar más importante, con una mayor difusión. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) es una federación mundial de organismos de estandarización nacionales. Los Estándares Internacionales los redactan comités técnicos.

La ISO 10360 regula las pruebas de aceptación y la verificación de las prestaciones de las máquinas de medición por coordenadas, conocidas como MMC.

El conjunto de las normas ISO 10360 define los criterios de aceptación y de reverificación de las máquinas de medición y las adoptan las autoridades nacionales europeas de estandarización.

Consta de varias partes, cada una se encarga de tests y pruebas específicos:

  • Parte 1: Vocabulario
  • Parte 2: MMC para medir dimensiones lineares
  • Parte 3: MMC con cuatro ejes y mesa giratoria
  • Parte 4: MMC con funciones de medición por digitalización
  • Parte 5: MMC con sistemas de toma de datos con múltiples puntas

Las pruebas de certificación y aceptación según la ISO 10360-2

Las prestaciones de la máquina de medición se verifican según dos parámetros principales:

MPEE y MPEP

El Error Máximo Permitido (MPE) debe estar especificado por el fabricante y define los errores máximos E y P del sistema de medición.

E = error de indicación de la medición longitudinal
P = error de toma de punto

Estos dos parámetros permiten establecer las prestaciones de la máquina de medición relativas a la longitud medida (MPEE) y a la toma de un punto (MPEP).

Los dos parámetros pueden estar declarados por el fabricante para el volumen de medición completo o para un volumen reducido del cual se han especificado los límites.

Error de indicación de la longitud medida MPEE

La fórmula con la que se define la inexactitud de la medición de la longitud del volumen es:

MPEE = +/-(A+L/K)

Donde:

A= inexactitud constante de la máquina o del sistema expresada en micras
L= longitud expresada en milímetros
K= constante positiva

La prueba se debe realizar con 5 componentes certificados (bloques patrones o pies de rey) de diversas longitudes, orientándolos en 7 direcciones distintas en el volumen de medición, medir cada uno 3 veces para obtener un total de 105 mediciones (Fig.1).

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Figura 1
Todos los resultados de las 105 mediciones (100%) tienen que estar dentro de los límites del MPEE especificado por el fabricante. No se admiten las mediciones fuera de tolerancia. Se admite repetir la prueba si en un máximo de 5 mediciones de la longitud, de las 35 realizadas, hay uno de los tres valores repetidos fuera de la zona de conformidad.

Error de toma de punto MPEP

El error de toma de punto P se verifica midiendo 25 puntos en una bola de calibración de un diámetro entre 10 y 50 mm con un palpador que no sea paralelo a un eje de la MMC. Este parámetro se verifica en una sola posición en el centro del volumen de medición. El error de toma de punto P es la banda de dispersión de las 25 distancias radiales entre los puntos medidos y el centro de la bola que se calcula utilizando las 25 tomas de punto, es decir Rmax-Rmin. El error P resultante tiene que estar dentro del límite MPEP especificado por el fabricante (Fig.2-3).
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Figura 2
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Figura 3

Verificación de las prestaciones de digitalización

La verificación de las prestaciones de digitalización están descritas por la norma ISO 19360-4 y es aplicable para los palpadores punto a punto.

Las prestaciones de digitalización está determinada por los parámetros Ti,j y t:

T= error de digitalización
i= intensidad de los puntos, alta (H), baja (L)
j= trayecto predefinido (P), no predefinido (N)
t= tiempo empleado para la prueba en segundos

El fabricante de MMC puede especificar el Error Máximo Permitido para las prestaciones de digitalización según las siguientes combinaciones:

MPETHP, MPETLP, MPETHN, MPETLN

Densidad de puntos

Trayecto predefinido

Trayecto no predefinido

Alta

THP

THN

Baja

TLP

TLN

La digitalización con alta densidad de puntos es particularmente significativa en las digitalizaciones para definir el error de la forma, por ejemplo en el caso de las redondeces.

El error de digitalización se verifica digitalizando una bola de calibración por cuatro secciones definidas en el tiempo establecido por el fabricante. Los resultados de la digitalización definen el centro y el radio de la bola. El error Ti,j se calcula como la banda de dispersión del radio de la bola definido por todos los puntos de digitalización.

a es el ángulo que define la inclinación del palpador respecto al eje Z de la máquina de medición. Se aconseja coger un ángulo de 45º.

Las prestaciones de digitalización de la MMC se aceptan si:

  • el error Ti,j no es superior al MPETi,j especificado por el fabricante
  • la diferencia entre los radios calculados y la mitad del diámetro certificado de la bola no es mayor al MPETi,j
  • el tiempo total empleado para la prueba no es superior a t como se especifica (Fig.4).
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Figura 4

Verificación de las prestaciones de una MMC según la ISO 10360-5

La parte 5 de la norma 10360 regula la verificación de las prestaciones de una máquina de medición con cabezal fijo y múltiples puntas (punta de estrella) o una MMC con cabezal de medición articulada (por ejemplo Renishaw PH 10M/MQ).

En el caso de un cabezal fijo con múltiples puntas los parámetros son:

MPEMF, MPEMS, MPEML

Donde:

MF = error de forma (esfericidad)
MS = error de dimensión (diámetro)
ML = error de posición (X Y Z del centro)

El procedimiento de verificación consiste en medir la bola de calibración con las 5 puntas que forman el cabezal (que han de tener la misma longitud) tomando 5 puntos cada una. El cálculo de los tres errores MF, MS y ML tiene que utilizar los 125 puntos medidos (Fig. 5).

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Figura 5
En el caso de cabezal articulado los parámetros son:

MPEAF, MPEAS, MPEAL

Donde:

AF = error de forma (esfericidad)
AS = error de dimensión (diámetro)
AL = error de posición (X Y Z del centro)

El procedimiento de verificación consiste en medir la bola de calibración en 5 posiciones del cabezal (perpendiculares entre ellas) tomando 5 puntos de cada una. El cálculo de los tres errores AF, AS y AL tiene que utilizar los 125 puntos medidos (Fig. 6-7-8).

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Figura 6
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Figura 7
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Figura 8

Empresas o entidades relacionadas

Hexagon Manufacturing Intelligence
Renishaw Ibérica, S.A.U.

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