Универсальные измерительные машины (UMM) — это измерительные устройства, используемые для объектов, в которых геометрические отношения являются наиболее важным элементом, причем размеры определяются на основе геометрических местоположений (см. GD&T ), а не абсолютных координат . [1] Самым первым применением этих машин была проверка датчиков и деталей , изготовленных методом координатно-шлифовального станка . [1] Несмотря на некоторое сходство с координатно-измерительной машиной (КИМ), ее использование и диапазон точности существенно отличаются. В то время как КИМ обычно перемещаются в трех измерениях и измеряют с помощью сенсорного датчика, УММ выравнивает шпиндель (4-ю ось) с геометрией детали с помощью датчика непрерывного сканирования.
Первоначально универсальные измерительные машины были созданы для удовлетворения потребности в непрерывном измерении геометрических характеристик как в абсолютном, так и в сравнительном качестве, а не в точечной системе измерения координат. [1] КИМ обеспечивает быстрый метод проверки абсолютных точек, но геометрические соотношения, такие как биение, параллельность, перпендикулярность и т. д., необходимо рассчитывать, а не измерять напрямую. Универсальная измерительная машина удовлетворяет эту потребность, выравнивая точный шпиндель с помощью электронного тестового индикатора с интересующей геометрической особенностью вместо использования декартового датчика без сканирования для оценки выравнивания. [1] Индикатором можно точно управлять и перемещать его по детали либо вдоль линейной оси , либо радиально вокруг шпинделя, чтобы непрерывно записывать профиль и определять геометрию. Это дает универсальному станку очень сильное преимущество перед методами измерения без сканирования при профилировании лысок, радиусов, контуров и отверстий, поскольку детализация элемента может достигать разрешения датчика. Более современные КИМ имеют сканирующие датчики и, следовательно, могут определять геометрию аналогичным образом.
На практике универсальная измерительная машина 1970-х годов представляет собой очень медленную машину, для использования которой требуется высококвалифицированный и терпеливый оператор, а точность, заложенная в эти машины, намного превосходила потребности большинства отраслей промышленности. В результате универсальные измерительные машины сегодня встречаются редко, их можно встретить только как машину специального назначения в метрологических лабораториях. [ нужна ссылка ] Поскольку машина может выполнять сравнительные измерения длины без перемещения линейных осей, она является ценным инструментом при сравнении эталонных мер и эталонов длины. Универсальные измерительные машины никогда не выпускались серийно, но серийно они уже не выпускаются, а производятся под заказ с учетом нужд метрологической лаборатории, приобретающей их. Производители, выполняющие работу, которая должна быть измерена на такой машине, часто предпочитают передавать измерения по субподряду лаборатории, которая специализируется на таких измерениях.
Универсальные измерительные машины, находящиеся под корректирующим интерферометрическим контролем и использующие бесконтактные измерительные головки, могут измерять характеристики с точностью до миллионных долей дюйма по всей оболочке машины, тогда как другие типы машин ограничены либо в количестве осей, либо в точности измерения. Точность самой машины незначительна, поскольку окружающая среда, в которой находится машина, является ограничивающим фактором эффективной точности. Более ранние механические машины были построены так, чтобы обеспечивать точность от 10 до 20 миллионных долей дюйма по всему корпусу машины, и благодаря невероятной конструкции машины и продуманности они остаются такими же точными и сегодня без компьютерной компенсации.