Máy đo 3D là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

máy đo 3d là gì? Máy đo 3D (tên tiếng Anh thường gọi là Coordinate Measuring Machine – CMM) là thiết bị đo lường tọa độ trong không gian ba chiều, dùng để kiểm tra kích thước, hình dáng, vị trí, độ chính xác hình học của chi tiết cơ khí, khuôn mẫu hoặc sản phẩm công nghiệp.

Máy hoạt động dựa trên việc thu thập tọa độ X, Y, Z của các điểm trên bề mặt chi tiết, sau đó so sánh với bản vẽ CAD hoặc tiêu chuẩn kỹ thuật để xác định xem chi tiết có đạt yêu cầu hay không.

1. Cấu tạo cơ bản của máy đo 3D

Một máy CMM thông thường gồm các thành phần chính:

Khung máy (Structure): thường dạng cầu (bridge), cột (column) hoặc dạng tay đo di động.
Đầu dò (Probe): có thể là đầu dò tiếp xúc (touch probe), đầu dò quét (scanning probe), hoặc đầu dò không tiếp xúc (laser, camera).
Hệ thống điều khiển: máy tính + phần mềm đo lường chuyên dụng (PC-DMIS, Metus, Calypso…).
Bàn đo: làm bằng đá granite hoặc kim loại, đảm bảo độ phẳng và ổn định cao.

2. Nguyên lý hoạt động

Đầu dò chạm (hoặc quét bằng laser/camera) vào bề mặt chi tiết.
Hệ thống cảm biến ghi lại tọa độ (X, Y, Z).
Phần mềm xử lý tập hợp các điểm thành hình học (đường, mặt, khối).
So sánh dữ liệu đo với bản vẽ CAD hoặc dung sai kỹ thuật.

3. Các loại máy đo 3D phổ biến

CMM dạng cầu (Bridge type): phổ biến nhất trong phòng lab, độ chính xác cao.
CMM dạng tay đo (Portable Arm): di động, đo trực tiếp tại xưởng.
Máy đo 3D quang học (Optical CMM / VMM): sử dụng camera, phù hợp đo chi tiết nhỏ, không tiếp xúc.
Máy quét 3D (3D Scanner): dùng laser hoặc ánh sáng trắng để quét toàn bộ bề mặt nhanh chóng.

4. Ứng dụng của máy đo 3D

Ngành cơ khí chính xác: kiểm tra kích thước trục, lỗ, bánh răng.
Ngành ô tô – xe máy: đo vỏ động cơ, hộp số, khuôn ép nhựa.
Ngành hàng không – vũ trụ: kiểm tra cánh quạt turbine, linh kiện composite.
Ngành điện tử: đo bản mạch, chi tiết nhỏ.
Kiểm tra khuôn đúc, khuôn ép nhựa: so sánh sản phẩm với mô hình CAD.

5. Ưu điểm của máy đo 3D

Độ chính xác cao (sai số chỉ vài micron).
Đo nhanh và tự động hóa cao với đầu dò scanning hoặc laser.
Đa dạng ứng dụng, đo được chi tiết phức tạp.
Kết nối CAD/CAM, hỗ trợ kiểm tra và chỉnh sửa thiết kế.

Máy đo 3D (coordinate measuring machine) là công cụ quan trọng trong kiểm soát chất lượng công nghiệp hiện đại, giúp doanh nghiệp đảm bảo sản phẩm đạt dung sai và tiêu chuẩn kỹ thuật.

Uncategorized