Первая в мире координатно-измерительная машина (КИМ) была создана ещё в середине XX века

Знаете ли вы, что первая в мире координатно-измерительная машина (КИМ) была создана ещё в середине XX века?

В 1959 году компания Ferranti представила первую в истории КИМ на Международной станкостроительной выставке в Париже. Примечательно, что Ferranti не специализировалась на производстве измерительного оборудования – машина была разработана для внутренних нужд компании. Её создание стало ответом на растущую потребность в высокой скорости и точности контроля деталей, изготавливаемых на станках с ЧПУ.  

Дело в том, что механические компоненты, которые станки производили за считанные минуты, требовали нескольких часов для проверки. Чтобы решить эту проблему, в 1956 году инженер Ferranti Гарри Огден разработал прототип первой КИМ.  

Устройство полностью оправдало ожидания, однако компании, работавшие в сфере метрологии, изначально не увидели в нём потенциала для мирового рынка.  

Конструкция первой КИМ Ferranti

Машина, представленная в Париже в 1959 году, уже имела трёхосевую систему координат (X-Y-Z) с рабочим ходом 610, 381 и 254 мм соответственно. Перемещение осуществлялось вручную: оператор направлял измерительный щуп до контакта с деталью.  

Щуп представлял собой жёсткий конический элемент без функции автоматического касания. Его координаты отображались на экране благодаря сигналам от фотоэлементов, встроенных в оптические системы считывания. Эти системы работали на основе эффекта муаровых полос  – принципа, который до сих пор применяется в современных КИМ.  

Эффективность и распространение технологии

КИМ Ferranti значительно сократили время измерений и снизили требования к квалификации операторов. Технология быстро завоевала популярность, в том числе в США: в 1976 году первую машину приобрела компания Western Electric.  

Успех Ferranti привлёк внимание конкурентов. Одним из пионеров автоматизированных КИМ стала итальянская фирма Digital Electronics Automation (DEA), основанная в 1962 году в Турине. После многолетних исследований в 1973 году DEA выпустила первую автоматическую КИМ. Однако, жёсткий щуп оказался непригодным для таких машин – при моторизированном перемещении он легко ломался из-за невозможности контроля силы контакта.  

Революция в измерительных технологиях

В 1972 году английский инженер Дэвид Макмерти (будущий основатель Renishaw) совершил прорыв, создав триггерный датчик касания. Разработка была инициирована для контроля с предельной точностью производства двигателей Rolls-Royce для англо-французского проекта Concorde.  

Новый датчик позволял проводить 3D-измерения с высокой скоростью и минимальным усилием. Это стало отправной точкой для развития прецизионных измерительных систем.  

Дальнейшее развитие

К 1973 году триггерные датчики дополнились аналоговыми щупами, способными сканировать поверхности с высокой плотностью точек. Это сделало их незаменимыми, например, в реверс-инжиниринге.  

С появлением моторизированных головок и систем автоматического контроля касания КИМ эволюционировали из простых измерительных приборов в высокоточные автоматизированные комплексы, способные решать самые сложные метрологические задачи.  

На сегодняшний день КИМ – это высокоточные автоматизированные системы, оснащённые оптическими сканерами, лазерными датчиками и многоосевыми сенсорами. Они работают с микронной точностью, поддерживают 3D-сканирование, цифровое моделирование и интеграцию с CAD/CAM-системами. Современные КИМ применяют практически во всех областях производства, включая авиакосмическую, автомобилестроение, медицину и электронику, решая задачи контроля качества, обратного инжиниринга и прецизионных измерений сложных деталей.

Подпишитесь, чтобы не пропустить интересную информацию о промышленной метрологии!