Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đo tọa độ 3 chiều

máy đo tọa độ 3 chiều (CMM – Coordinate Measuring Machine) là thiết bị đo lường chính xác cao, dùng để xác định tọa độ X, Y, Z của các điểm trên bề mặt chi tiết, từ đó tính toán các kích thước, hình dạng và vị trí theo yêu cầu kỹ thuật.

1. Cấu tạo chính

Hệ thống cơ khí: Khung máy (Bridge, Gantry, Cantilever, Horizontal arm) với các trục X – Y – Z di chuyển mượt và chính xác.

Đầu đo (Probe):

• Tiếp xúc: Touch trigger, scanning probe.
• Không tiếp xúc: Laser, camera quang học.

Bàn máy: Làm từ đá granite hoặc vật liệu ổn định, giúp giảm rung và biến dạng nhiệt.

Bộ điều khiển: Điều khiển chuyển động trục, thu thập dữ liệu.

Phần mềm đo lường: Phân tích dữ liệu, so sánh với bản vẽ CAD, xuất báo cáo.

2. Nguyên lý hoạt động

• Đầu đo tiếp xúc hoặc quét bề mặt chi tiết.
• Máy ghi lại tọa độ các điểm đo trong không gian 3D.
• Phần mềm tính toán kích thước (dài, rộng, cao), hình dạng (độ tròn, độ song song, độ vuông góc…), vị trí lỗ, bề mặt…
• Xuất báo cáo kiểm tra dung sai.

3. Ứng dụng

• Kiểm tra kích thước & dung sai trong sản xuất cơ khí chính xác.
• Đo kiểm khuôn mẫu, cánh quạt, bánh răng, trục.
• So sánh sản phẩm máy quét 3d với mô hình CAD để phát hiện sai lệch.
• Hỗ trợ thiết kế ngược (Reverse Engineering).

4. Ưu điểm

• Độ chính xác rất cao (±0.001–0.005 mm).
• Đo được cả chi tiết phức tạp mà thước, panme, hoặc calip không thể đo chính xác.
• Có thể lập trình đo tự động để kiểm tra hàng loạt sản phẩm.