三坐標(biāo)測量機(jī)在機(jī)械、電子、儀表、塑膠等行業(yè)廣泛使用,是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一。因?yàn)樗梢源娑喾N表面測量工具及昂貴的組合量規(guī),并把復(fù)雜的測量任務(wù)所需時(shí)間從小時(shí)減到分鐘,這是其它儀器而達(dá)不到的效果。
三坐標(biāo)測量機(jī)的功能是快速準(zhǔn)確地評價(jià)尺寸數(shù)據(jù),為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過程狀況的有用信息,這與所有的手動(dòng)測量設(shè)備有很大的區(qū)別。將被測物體置于三坐標(biāo)測量空間,可獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置,根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值,經(jīng)計(jì)算求出被測物體的幾何尺寸、形狀和位置。
應(yīng)用領(lǐng)域
主要用于機(jī)械、汽車、航空、家具、工具原型、機(jī)器等中小型配件、模具等行業(yè)中的箱體、機(jī)架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、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、過程控制等任務(wù)。
模具行業(yè)
三坐標(biāo)測量機(jī)在模具行業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,它是一種設(shè)計(jì)開發(fā)、檢測、統(tǒng)計(jì)分析的現(xiàn)代化的智能工具,更是模具產(chǎn)品無與倫比的質(zhì)量技術(shù)保障的有效工具。當(dāng)今主要使用的三坐標(biāo)測量機(jī)有橋式測量機(jī)、龍門式測量機(jī)、水平臂式測量機(jī)和便攜式測量機(jī)。測量方式大致可分為接觸式與非接觸式兩種。目前移動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)是中小型三坐標(biāo)測量機(jī)的主要結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是開敞性好,視野開闊,上下零件方便,運(yùn)動(dòng)速度快,精度高。配備高精度的導(dǎo)軌、測頭和控制系統(tǒng),并結(jié)合計(jì)算機(jī)程序來自動(dòng)控制檢測流程,從而計(jì)算輸出測量結(jié)果,支持測頭更換架以及影像相機(jī),同時(shí)支持精密轉(zhuǎn)臺等,能夠?qū)Ω鞣N零件和部件的尺寸、形狀及相互位置關(guān)系進(jìn)行檢測,也可以對軟材質(zhì)或復(fù)雜零件進(jìn)行光學(xué)掃描測量。優(yōu)點(diǎn):
1.機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單;
2.承載力高;
3.開敞性好,操作方便;
4.自身具有工作臺;
5.外界震動(dòng)對其影響相對小;
6.精度相對固定橋式稍低。
模具的型芯型腔與導(dǎo)柱導(dǎo)套的匹配如果出現(xiàn)偏差,可以通過三坐標(biāo)測量機(jī)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電極在電脈沖上加工成形,從而電極加工的質(zhì)量和非標(biāo)準(zhǔn)的曲面質(zhì)量成為模具質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,用三坐標(biāo)測量機(jī)測量電極的形狀必不可少。 三坐標(biāo)測量機(jī)可以應(yīng)用3D數(shù)模的輸入,將成品模具與數(shù)模上的定位、尺寸、相關(guān)的形位公差、曲線、曲面進(jìn)行測量比較,輸出圖形化報(bào)告,直觀清晰的反映模具質(zhì)量,從而形成完整的模具成品檢測報(bào)告。 在某些模具使用了一段時(shí)間出現(xiàn)磨損要進(jìn)行修正,但又無原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(即數(shù)模)的情況下,可以用截面法采集點(diǎn)云,用規(guī)定格式輸出,探針半徑補(bǔ)償后造型,從而達(dá)到完好如初的修復(fù)效果。
當(dāng)一些曲面輪廓既非圓弧,又非拋物線,而是一些不規(guī)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(biāo)測量機(jī)測出各個(gè)截面上的截線、特征線和分型線,用規(guī)定格式輸出,探針半徑補(bǔ)償后造型,在造型過程中圓滑曲線,從而設(shè)計(jì)制造出全新的模具。
三坐標(biāo)測量機(jī)以其高精度高柔性以及優(yōu)異的數(shù)字化能力,成為現(xiàn)代制造業(yè)尤其是模具工業(yè)設(shè)計(jì)、開發(fā)、加工制造和質(zhì)量保證的重要手段:
1、測量機(jī)能夠?yàn)槟>吖I(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(jī)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。在為過程控制提供尺寸數(shù)據(jù)的同時(shí),測量機(jī)可提供入廠產(chǎn)品檢驗(yàn)、機(jī)床的校驗(yàn)、客戶質(zhì)量認(rèn)證、量規(guī)檢驗(yàn)、加工試驗(yàn)以及優(yōu)化機(jī)床設(shè)置等附加性能。高度柔性的三坐標(biāo)測量機(jī)可以配置在車間環(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(shù)并縮短模具開發(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。
2、測量機(jī)具備強(qiáng)大的逆向工程能力,是一個(gè)理想的數(shù)字化工具。通過不同類型測頭和不同結(jié)構(gòu)形式測量機(jī)的組合,能夠快速、精確的獲取工件表面的三維數(shù)據(jù)和幾何特征,這對于模具的設(shè)計(jì)、樣品的復(fù)制、損壞模具的修復(fù)特別有用。此外,測量機(jī)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(qiáng)大的掃描功能,完成具備自由曲面形狀特征的復(fù)雜工件CAD模型的復(fù)制。無需經(jīng)過任何轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)的效率。
具體來說,在模具制造企業(yè)中應(yīng)用測量機(jī)完成設(shè)計(jì)和檢測任務(wù)時(shí),要密切關(guān)注測量基準(zhǔn)的選擇、測頭的標(biāo)定和選擇、測點(diǎn)數(shù)及測量位置的規(guī)劃、坐標(biāo)系的建立、環(huán)境的影響、局部幾何特征的影響、CNC控制參數(shù)等多方面的因素。這當(dāng)中的每一個(gè)因素,都足以影響測量結(jié)果的精確和效率。
汽車行業(yè)
坐標(biāo)測量機(jī)是通過測頭系統(tǒng)與工件的相對移動(dòng),探測工件表面點(diǎn)三維坐標(biāo)的測量系統(tǒng)。通過將被測物體置于三坐標(biāo)測量機(jī)的測量空間,利用接觸或非接觸探測系統(tǒng)獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置,根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值,由軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,求出待測的幾何尺寸和形狀、位置。因此,坐標(biāo)測量機(jī)具備高精度、高效率和萬能性的特點(diǎn),是完成各種汽車零部件幾何量測量與品質(zhì)控制的理想解決方案。
汽車零部件具有品質(zhì)要求高、批量大、形狀各異的特點(diǎn)。根據(jù)不同的零部件測量類型,主要分為箱體、復(fù)雜形狀和曲線曲面三類,每一類相對測量系統(tǒng)的配置是不盡相同的,需要從測量系統(tǒng)的主機(jī)、探測系統(tǒng)和軟件方面進(jìn)行相互的配套與選擇。
發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)
發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)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(xiàn)代制造業(yè)中,高精度的綜合測量機(jī)越來越多的應(yīng)用于生產(chǎn)過程中,使產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)和關(guān)鍵漸漸由最終檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化為對制造流程進(jìn)行控制,通過信息反饋對加工設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)效率。
在傳統(tǒng)測量方法選擇上,人們主要依靠兩種測量手段完成對箱體類工件和復(fù)雜幾何形狀工件的測量,即:通過三坐標(biāo)測量機(jī)執(zhí)行箱體類工件的檢測;通過專用測量設(shè)備,例如專用齒輪檢測儀、專用凸輪檢測設(shè)備等完成具有復(fù)雜幾何形狀工件的測量。因此對于從事生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀工件的企業(yè)來說,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(shè)備,例如三坐標(biāo)測量機(jī),通用標(biāo)準(zhǔn)量具、量儀,同時(shí)還需要配置專用檢測設(shè)備,例如各種尺寸類型的齒輪專用檢測儀器,凸輪檢測儀器等。這樣往往導(dǎo)致企業(yè)的計(jì)量部門需要配置多類型的計(jì)量設(shè)備和從事計(jì)量操作的專業(yè)檢測人員,計(jì)量設(shè)備使用率較低,同時(shí)企業(yè)負(fù)擔(dān)較高的計(jì)量人員的培訓(xùn)費(fèi)用和計(jì)量設(shè)備使用和維護(hù)費(fèi)用;企業(yè)無法實(shí)現(xiàn)柔性、通用計(jì)量檢測。因此,降低企業(yè)的測量成本,計(jì)量人員的培訓(xùn)費(fèi)用,測量設(shè)備的使用和維修費(fèi)用,達(dá)到提高測量檢測效率的目的,使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)質(zhì)量控制能力,這將關(guān)系到企業(yè)在市場活動(dòng)中的應(yīng)變能力,對幫助企業(yè)建立并維護(hù)良好的市場信譽(yù),具有重要的決定作用。
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