主要用于機械、汽車(chē)、航空、軍工、家具、工具原型、機器等中小型配件、模具等行業(yè)中的箱體、機架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線(xiàn)、曲面等的測量,還可用于電子、五金、塑膠等行業(yè)中,可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進(jìn)行精密檢測,從而完成零件檢測、外形測量、過(guò)程控制等任務(wù)。
模具行業(yè)
三坐標測量機在模具行業(yè)中的應用相當廣泛,它是一種設計開(kāi)發(fā)、檢測、統計分析的現代化的智能工具,更是模具產(chǎn)品無(wú)與倫比的質(zhì)量技術(shù)保障的有效工具。當今主要使用的三坐標測量機有橋式測量機、龍門(mén)式測量機、水平臂式測量機和便攜式測量機。測量方式大致可分為接觸式與非接觸式兩種。
模具的型芯型腔與導柱導套的匹配如果出現偏差,可以通過(guò)三坐標測量機找出偏差值以便糾正。在模具的型芯型腔輪廓加工成型后,很多鑲件和局部的曲面要通過(guò)電極在電脈沖上加工成形,從而電極加工的質(zhì)量和非標準的曲面質(zhì)量成為模具質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,用三坐標測量機測量電極的形狀必不可少。 三坐標測量機可以應用3D數模的輸入,將成品模具與數模上的定位、尺寸、相關(guān)的形位公差、曲線(xiàn)、曲面進(jìn)行測量比較,輸出圖形化報告,直觀(guān)清晰的反映模具質(zhì)量,從而形成完整的模具成品檢測報告。 在某些模具使用了一段時(shí)間出現磨損要進(jìn)行修正,但又無(wú)原始設計數據(即數模)的情況下,可以用截面法采集點(diǎn)云,用規定格式輸出,探針半徑補償后造型,從而達到完好如初的修復效果。
當一些曲面輪廓既非圓弧,又非拋物線(xiàn),而是一些不規則的曲面時(shí),可用油泥或石膏手工做出曲面作為底胚。然后用三坐標測量機測出各個(gè)截面上的截線(xiàn)、特征線(xiàn)和分型線(xiàn),用規定格式輸出,探針半徑補償后造型,在造型過(guò)程中圓滑曲線(xiàn),從而設計制造出全新的模具。
三坐標測量機以其高精度高柔性以及優(yōu)異的數字化能力,成為現代制造業(yè)尤其是模具工業(yè)設計、開(kāi)發(fā)、加工制造和質(zhì)量保證的重要手段。
第一、測量機能夠為模具工業(yè)提供質(zhì)量保證,是模具制造企業(yè)測量和檢測的最好選擇。測量機在處理不同工作方面的靈活性以及自身的高精度,使其成為一個(gè)仲裁者。在為過(guò)程控制提供尺寸數據的同時(shí),測量機可提供入廠(chǎng)產(chǎn)品檢驗、機床的校驗、客戶(hù)質(zhì)量認證、量規檢驗、加工試驗以及優(yōu)化機床設置等附加性能。高度柔性的三坐標測量機可以配置在車(chē)間環(huán)境,并直接參與到模具加工、裝配、試模、修模的各個(gè)階段,提供必要的檢測反饋,減少返工的次數并縮短模具開(kāi)發(fā)周期,從而最終降低模具的制造成本并將生產(chǎn)納入控制。
第二、測量機具備強大的逆向工程能力,是一個(gè)理想的數字化工具。通過(guò)不同類(lèi)型測頭和不同結構形式測量機的組合,能夠快速、精確的獲取工件表面的三維數據和幾何特征,這對于模具的設計、樣品的復制、損壞模具的修復特別有用。此外,測量機還可以配備接觸式和非接觸式掃描測頭,并利用PC-DMIS測量軟件提供的強大的掃描功能,完成具備自由曲面形狀特征的復雜工件CAD模型的復制。無(wú)需經(jīng)過(guò)任何轉換,可以被各種CAD軟件直接識別和編程,從而大大提高了模具設計的效率。
具體來(lái)說(shuō),在模具制造企業(yè)中應用測量機完成設計和檢測任務(wù)時(shí),要密切關(guān)注測量基準的選擇、測頭的標定和選擇、測點(diǎn)數及測量位置的規劃、坐標系的建立、環(huán)境的影響、局部幾何特征的影響、CNC控制參數等多方面的因素。這當中的每一個(gè)因素,都足以影響測量結果的精確和效率。
汽車(chē)行業(yè)
坐標測量機是通過(guò)測頭系統與工件的相對移動(dòng),探測工件表面點(diǎn)三維坐標的測量系統。通過(guò)將被測物體置于三坐標測量機的測量空間,利用接觸或非接觸探測系統獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標位置,根據這些點(diǎn)的空間坐標值,由軟件進(jìn)行數學(xué)運算,求出待測的幾何尺寸和形狀、位置。因此,坐標測量機具備高精度、高效率和萬(wàn)能性的特點(diǎn),是完成各種汽車(chē)零部件幾何量測量與品質(zhì)控制的理想解決方案。
汽車(chē)零部件具有品質(zhì)要求高、批量大、形狀各異的特點(diǎn)。根據不同的零部件測量類(lèi)型,主要分為箱體、復雜形狀和曲線(xiàn)曲面三類(lèi),每一類(lèi)相對測量系統的配置是不盡相同的,需要從測量系統的主機、探測系統和軟件方面進(jìn)行相互的配套與選擇。
發(fā)動(dòng)機制造業(yè)
發(fā)動(dòng)機是由許多各種形狀的零部件組成,這些零部件的制造質(zhì)量直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機的性能和壽命。因此,需要在這些零部件生產(chǎn)中進(jìn)行非常精密的檢測,以保證產(chǎn)品的精度及公差配合。在現代制造業(yè)中,高精度的綜合測量機越來(lái)越多的應用于生產(chǎn)過(guò)程中,使產(chǎn)品質(zhì)量的目標和關(guān)鍵漸漸由最終檢驗轉化為對制造流程進(jìn)行控制,通過(guò)信息反饋對加工設備的參數進(jìn)行及時(shí)的調整,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩定生產(chǎn)過(guò)程,提高生產(chǎn)效率。
在傳統測量方法選擇上,人們主要依靠?jì)煞N測量手段完成對箱體類(lèi)工件和復雜幾何形狀工件的測量,即:通過(guò)三坐標測量機執行箱體類(lèi)工件的檢測;通過(guò)專(zhuān)用測量設備,例如專(zhuān)用齒輪檢測儀、專(zhuān)用凸輪檢測設備等完成具有復雜幾何形狀工件的測量。因此對于從事生產(chǎn)復雜幾何形狀工件的企業(yè)來(lái)說(shuō),完成上述產(chǎn)品的質(zhì)量控制企業(yè)不僅需要配置通用測量設備,例如三坐標測量機,通用標準量具、量?jì)x,同時(shí)還需要配置專(zhuān)用檢測設備,例如各種尺寸類(lèi)型的齒輪專(zhuān)用檢測儀器,凸輪檢測儀器等。這樣往往導致企業(yè)的計量部門(mén)需要配置多類(lèi)型的計量設備和從事計量操作的專(zhuān)業(yè)檢測人員,計量設備使用率較低,同時(shí)企業(yè)負擔較高的計量人員的培訓費用和計量設備使用和維護費用;企業(yè)無(wú)法實(shí)現柔性、通用計量檢測。因此,降低企業(yè)的測量成本,計量人員的培訓費用,測量設備的使用和維修費用,達到提高測量檢測效率的目的,使企業(yè)具備生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)質(zhì)量控制能力,這將關(guān)系到企業(yè)在市場(chǎng)活動(dòng)中的應變能力,對幫助企業(yè)建立并維護良好的市場(chǎng)信譽(yù),具有重要的決定作用。