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如何根据被测工件的不同形状选择合适的测量系

文章出处:www.sdyechuang.cn 人气:发表时间:2019-12-16 15:08
我们知道现代制造业需要检测个工件,这些工件一般分为以上三类:箱型、复杂几何型和自由曲面型。所谓盒状工件是指

我们知道现代制造业需要检测个工件,这些工件一般分为以上三类:箱型、复杂几何型和自由曲面型。

所谓箱式工件是指由基本几何元素(点、线、面、圆、圆柱体、圆锥体和球体)组成的几何工件,包括齿轮箱工件、发动机箱体、机床加工零件或冲压模具、模具和由简单自由曲面组成的玻壳工件。当完成此类工件检测时,要求工件的几何尺寸严格符合图纸或设计要求。坐标测量机通过收集工件的几何数据来确定相应的位置、形状、尺寸、特征位置和相关的匹配尺寸。因此,能够反映不同的几何尺寸和形状及其相互配合要求测量机具有良好的灵活性、准确性、速度和易用性。三坐标测量机的一个重要特点是可以测量各种形状和尺寸的工件,可靠性好,速度快。因此,坐标测量机在尺寸验证和生产质量控制中起着重要作用。

盒型对应的工件是几何形状复杂的工件。这类工件主要由数学定义明确的复杂曲线和曲面组成,如各类齿轮、齿轮加工工具、凸轮轴、成对螺杆式压缩机的转子部件、蜗轮蜗杆、步进齿轮等。对于几何形状复杂的工件,有许多具体的测量技术,如扫描测量机、多探头扫描测量机等。利用高精度扫描技术,这些系统可以将检测工件的轮廓和轮廓与原始的计算机辅助设计模型进行比较和优化,以确定偏差。三坐标测量机的专用应用软件模块可以通过精确的软件算法完成各种复杂形状和分析的评定。

由于计算机辅助设计技术的广泛应用和五轴数控铣床的出现,特别是发展在汽车和模具行业的快速发展,具有轮廓和自由曲面形状的复杂工件的加工难题得到了克服,同时伴随着大量的设计和参考。这种现象出现在各种冲压模具、铸模、压铸件、塑料模具和一些家用电器中,如电话和电脑键盘。或者一些大型自由曲面,如车身、飞机部件和船体。

与测量盒状工件不同,盒状工件只能通过收集有限数量的点来准确判断盒状工件特征之间的形状、大小和位置,这些点可以定义规则的形状;然而,自由曲面需要收集大量的曲面点数据来确定其形状。在测量自由曲面的情况下,扫描可以被称为测量从010到10007的大量点同时精确定义尺寸、形状和位置的好方法。

配有模拟扫描探头的三坐标测量机可以进行连续扫描测量,并将大量测量数据连续反馈给计算机进行处理。扫描通常分为两种模式:开环和闭环。开环扫描在已经预测形状的工件上进行。在这种情况下,探头总是可以接触工件,并沿预定路径测量。控制软件计算大量收集的数据和理论数据之间的偏差。“在制品”和“设计产品”结果的比较可以以各种图形格式显示,以便于理解。开环扫描的特点是速度快。闭环扫描是一种高精度技术,特别适用于数字化复杂轮廓形状,如模具,以及一些具有相对复杂、小特征和三维自由曲面的工件。一些特定的扫描测量软件可以让客户在电脑屏幕上选择要扫描的区域,并可以根据预设的扫描策略自动生成完整的工件检测程序,从而优化扫描路径,避免障碍。生成数字点云不仅可以下载到计算机辅助设计/计算机辅助制造工作站与标称值进行比较,还可以通过测量机软件强大的计算机辅助设计功能与分析进行比较。

钣金零件是越来越多的被测工件,主要用于车身制造。我们知道车身的组成是一个多层次的分类系统:首先,钣金零件被连接成子组件,然后子组件成为下一步要装配的部件。车身的最终质量将通过每个阶段的装配过程来积累。通过测量机对车身各装配阶段的质量控制,可以判断出公差过大的原因。测量机可以安装在车身装配的各个环节,以便系统地发现和纠正偏差,从而提高过程控制的质量。

水平臂测量机、检测机器人和专门设计的桥式测量机代表了这种大批量、高负载和薄壁工件(包括各种钣金零件、子组件、塑料零件和玻璃零件)的经济高效的解决方案。这些测量系统具有易于集成、效率高、灵活性强、精度高、模块可扩展、可靠性高、承载能力强等优点,能够适应自动化柔性制造过程。 功能强大的专用软件使该测量系统能够解决钣金特征工件的测量应用。包括特定的钣金测量程序,可以自动测量薄壁零件,快速显示被测特征,从而可以实时进行检测和判断。