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三坐標(biāo)量測(cè)儀在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用

來源:寧波北侖源明儀器設(shè)備有限公司   2010年07月26日 16:28  

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     三坐標(biāo)測(cè)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。

  模具質(zhì)量保證的有效工具

  三坐標(biāo)測(cè)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(cè)、統(tǒng)計(jì)分析的現(xiàn)代化的智能工具,更是模具產(chǎn)品的質(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(cè)量機(jī)有橋式測(cè)量機(jī)、龍門式測(cè)量機(jī)、水平臂式測(cè)量機(jī)和便攜式測(cè)量機(jī)。測(cè)量方式大致可分為接觸式與非接觸式兩種,目前Metris LK的測(cè)量機(jī)在兩項(xiàng)技術(shù)上位居世界前列。
  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(cè)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(cè)量機(jī)測(cè)量電極的形狀*。
  三坐標(biāo)測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量機(jī)測(cè)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。
  正確使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)其使用壽命、精度起到關(guān)鍵作用,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
 ?。?)工件吊裝前,要將探針退回坐標(biāo)原點(diǎn),為吊裝位置預(yù)留較大的空間;工件吊裝要平穩(wěn),不可撞擊三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)任何構(gòu)件。
 ?。?)正確安裝零件,安裝前確保符合零件與測(cè)量機(jī)的等溫要求。
  (3)建立正確的坐標(biāo)系,保證所建的坐標(biāo)系符合圖紙的要求,才能確保所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
 ?。?)當(dāng)編好程序自動(dòng)運(yùn)行時(shí),要防止探針與工件的干涉,故需注意要增加拐點(diǎn)。
 ?。?)對(duì)于一些大型較重的模具、檢具,測(cè)量結(jié)束后應(yīng)及時(shí)吊下工作臺(tái),以避免工作臺(tái)長時(shí)間處于承載狀態(tài)。

  模具理想的數(shù)字化工具

  1974年美國Brown&Sharpe推出*臺(tái)數(shù)控測(cè)量機(jī),之后PC-DMIS把強(qiáng)大的CAD功能引入測(cè)量軟件,從此三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就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。我側(cè)重談一下測(cè)量機(jī)對(duì)于模具工業(yè)的兩個(gè)重要作用。
  *、測(cè)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(cè)量和檢測(cè)的選擇。測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)反饋,減少返工的次數(shù)并縮短模具開發(fā)周期,從而zui終降低模具的制造成本并將生產(chǎn)納入控制。
  第二、測(cè)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(cè)頭和不同結(jié)構(gòu)形式測(cè)量機(jī)的組合,能夠快速、的獲取工件表面的三維數(shù)據(jù)和幾何特征,這對(duì)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(cè)量機(jī)還可以配備接觸式和非接觸式掃描測(cè)頭,并利用PC-DMIS測(cè)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(shí)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(cè)量機(jī)完成設(shè)計(jì)和檢測(cè)任務(wù)時(shí),要密切關(guān)注測(cè)量基準(zhǔn)的選擇、測(cè)頭的標(biāo)定和選擇、測(cè)點(diǎn)數(shù)及測(cè)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(cè)量結(jié)果的和效率。

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