三坐標測量機在模具數(shù)字化制造中的作用
數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)普及應(yīng)用于20世紀70-80年代焚卖。目前,模具數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)(即CAD/CAM/CAE、FMS)在我國開始逐漸普及叹哭。
模具數(shù)字化設(shè)計、制造将囱,是建立在模具標準化恒欣、零部件參數(shù)化和采用CNC、NC機床及制造工藝條件定量挖榜、規(guī)范化基礎(chǔ)上的現(xiàn)代化模具生產(chǎn)的主要特征髓界。
一般來說,目前模具制造的操作流程應(yīng)當包括以下內(nèi)容挣傻。
1 設(shè)計和物理模型的制造
在這個階段咪犹,往往是設(shè)計人員根據(jù)個人的想象和構(gòu)思進行原型的設(shè)計,并一般采用油泥塑造出滿意的形狀愚缔,在這種情況下擦灸,由于缺乏原始的設(shè)計圖樣或CAD模型,加之其形狀往往是非規(guī)則的垛淮,很難進行下一步的加工和制造剂撑。
2 物理模型重構(gòu)
在缺乏設(shè)計數(shù)據(jù)的情況下,一個比較有效的方法就是利用逆向工程技術(shù)實現(xiàn)物理模型的重構(gòu)根适。主要是通過測量機對第一階段設(shè)計出來的實體模型進行表面點云數(shù)據(jù)的采集苞毡,并傳送到CAD系統(tǒng)中造型铅乡,經(jīng)過反復(fù)的驗證和修復(fù)確認后,由CAM系統(tǒng)產(chǎn)生加工的路徑烈菌。
3 模具的制造
在產(chǎn)生加工路徑的基礎(chǔ)上阵幸,加工中心完成模具的制造。
4 模具的尺寸驗證
在模具制造完成后芽世,需要利用三坐標測量機進行尺寸的驗證挚赊,以保證能夠同原始設(shè)計尺寸相吻合。
5 零件沖壓實現(xiàn)設(shè)計的批量生產(chǎn)济瓢。
6 最終檢驗
利用坐標測量機完成制造工件柔性測量荠割,為過程控制提供幫助,并產(chǎn)生測量數(shù)據(jù)和設(shè)計尺寸的比對旺矾。
通過以上六個步驟蔑鹦,完成了模具制造的一個整個過程。
在這個過程中箕宙,三坐標測量機在點云數(shù)據(jù)采集嚎朽、尺寸驗證和過程質(zhì)量控制方面發(fā)揮著重要作用,與之相關(guān)聯(lián)柬帕,有一系列核心技術(shù)的發(fā)展支持著模具制造過程中測量技術(shù)的發(fā)展哟忍。主要體現(xiàn)在:
(1)連續(xù)掃描和光學(xué)測量技術(shù)的應(yīng)用邀耽。
∷氚觥(2)逆向工程技術(shù)。
∑狡稀(3)CAD模型與物理模型的驗證技術(shù)。
×悴(4)柔性夾具系統(tǒng)的應(yīng)用宗而。
(5)輕度銑削技術(shù)类菊。
」ヵ铩(6)測量劃線。
⊥孀健(7)統(tǒng)計過程控制技術(shù)跃唧。
目前,為適應(yīng)模具行業(yè)的發(fā)展词宴,毫钤酰克斯康測量技術(shù)(青島)有限公司不斷從主機、配套件以及軟件開發(fā)等方面蹈垢,推出適應(yīng)模具技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)品和技術(shù)慷吊,使得模具的開發(fā)效率更高袖裕、功能更完善。根據(jù)工件的大小溉瓶,我們具備全系列測量機產(chǎn)品滿足模具制造行業(yè)的要求急鳄,這體現(xiàn)在不同的測量尺寸和不同的精度需要。對于中小型尺寸堰酿,我們有GLOBAL系列滿足用戶的要求疾宏,對于大型工件,我們的水平臂和龍門系列測量機產(chǎn)品触创,能夠完成大型模具的高精度測量坎藐。
有一點是相通的,這些測量機都能夠配備適合模具檢測和模具制造的測頭和軟件技術(shù)嗅榕,以完成模具制造業(yè)的測量和數(shù)據(jù)采集需要顺饮。如非接觸測頭的應(yīng)用領(lǐng)域的開拓仍然是今后發(fā)展的熱點,例如凌那,如何將激光掃描測頭從單一的取點功能發(fā)展到幾何特征測量上沿阁;如何將視頻測頭從二維圖形測量提升到三維零件測量上;如何用觸發(fā)掃描測頭實現(xiàn)高效董记、高精度的反求采點铆贞。在這方面,意大利DEA公司走在前面檀塌,已經(jīng)有了新的產(chǎn)品伶摩。
DEA公司的NC100是一款具有獨特技術(shù)的光學(xué)視頻測頭,采用紅外線波段工作前河,不受環(huán)境光源影響昂幕。使用獨有的圖像處理技術(shù),快速捕捉工件表面特征框嫁,例如庶化,孔、槽形炬、縫迹姆、銷、螺柱亏吝、邊緣岭埠、臺階等。其接口設(shè)計也完全與RENISHAW的PH1OM測座兼容蔚鸥,實現(xiàn)了真正的三維測量惜论。NC100視頻測頭可以對三維的物體,特別是鈑金件上的幾何特征進行測量株茶,在汽車工業(yè)中得到了成功的應(yīng)用来涨。這種測頭成功地集成在在線測量機上图焰,對一個典型的白車身整車的測量時間僅為90s左右。
激光掃描測頭大多只能反求掃描采點蹦掐,測量功能僅限于輪廓度分析技羔。METRIS公司的LC50/LC100是一款典型的線掃描激光測頭,掃描帶寬50mm卧抗。目前禾倮模克斯康和DEA的測量機已成功地將該測頭集成到系統(tǒng)中,和觸發(fā)測頭一樣使用標準的控制系統(tǒng)和軟件包社裆,既可以作反求采點也可以作特征測量拙绊。在PC-DMIS軟件包的支持下,METRIS激光掃描測頭具有高速掃描采點和幾何特征測量兩種功能谈毫。它對PC10M完全兼容哟俩,可以自由旋轉(zhuǎn),也將大大擴展了激光掃描測頭的應(yīng)用領(lǐng)域鹤鲤。
在反求采點測量方面褐琼,激光測頭雖然有效率高的優(yōu)勢,但精度偏低使其主要限制在精度要求不高或需要二次造型修飾的工件上枷辫。對于希望作高精度拷貝的應(yīng)用來說涤瘸,使用接觸式掃描測頭仍然有不可取代的優(yōu)勢,關(guān)鍵是要有高性能的掃描控制系統(tǒng)笔房。DEA公司利用SP500開發(fā)的Digiscan系統(tǒng)延砾,使用專門設(shè)計的掃描控制硬件,是一套非常強大的精密反求拷貝工具学虑。作為一個附加選項段辈,在三坐標測量機上實現(xiàn)對任意未知曲面的自動掃描,并生成加工指令程序欲炉。如具有強大CAD功能的通用測量軟件PC-DMIS肖喂,使該測量機具有極為強大的測量功能:從簡單的箱體類工件測量一直到復(fù)雜的輪廓和曲面的評定和掃描,尤其是其本身所具備的強大的CAD功能以及針對鈑金件的工業(yè)級解決方案庆杜,為汽車模具的長度尺寸檢測和形位公差的評定提供了先進的手段;QUINDOS軟件選項包除具有基本檢測功能外碟摆,還包括如:齒輪(標準和未知齒輪等)晃财、齒輪刀具(如滾刀、拉刀典蜕、剃齒刀等)断盛、蝸桿蝸輪、凸輪和軸愉舔、螺紋钢猛、活塞等常見的特殊零件的檢測和評定伙菜,這對于特殊模具零部件檢測具有很強的針對性。
具有強大CAD功能的PC-DMIS軟件,專為模具設(shè)計制造開發(fā)了豐富的測量功能。PC-DMIS CAD++軟件允許用戶采用三維CAD數(shù)據(jù)蔗承,脫機或者聯(lián)機生成工件檢測程序皆尔,同時完成圖形化工件模型和探測路徑的模擬。利用功能強大的PC-DMIS CAD圖形功能上煤,能夠模擬測量運行,從而在該測量程序下載到車間現(xiàn)場實測之前,找到并糾正測量程序錯誤绸廉。
完全的三維仿真功能,可以使操作者能夠在實際進行各種元素測量前常择,圖形化檢驗初始化設(shè)定和零件檢測程序姨痊。同時,通過插入圖形幫助笆赤,使用者能夠更好地理解復(fù)雜的測量任務(wù)购狈。還能夠?qū)崿F(xiàn)對未知數(shù)據(jù)工件的檢測,生成數(shù)模把毒,以完成逆向工程應(yīng)用裹耗。
PC-DMIS CAD++強化了軟件的掃描和鈑金件測量功能,從而在進行工件建模徽捶,模具制造調(diào)整痘宋,生產(chǎn)過程中故障診斷和處理以及事故分析過程中是您理想的選擇工具。PC-DMIS CAD++ 軟件所具備的掃描性能淡箱,使得操作者能夠快速塌瑞、高效、準確地測量復(fù)雜幾何形狀蛔六,例如蝸輪葉片荆永、模具、模型国章、鈑金工件組件和其他曲線具钥、曲面形狀。各種類型的掃描特性能夠生成工件表面的不同掃描模式液兽,該特征也是檢測工件配合表面尺寸的重要工具骂删,同時該軟件還提供了快速、簡捷測量薄壁工件(包括鈑金件四啰、塑料件宁玫、玻璃件和管件)的全套測量程序。
以下為PC-DMIS利用CAD模型進行檢測程序編制的過程,只需點擊CAD模型欧瘪,就可脫機完成零件檢測程序的編制眷射。
總之,三坐標測量機在模具行業(yè)的應(yīng)用已由簡單的質(zhì)量控制擴展為參與到從設(shè)計佛掖、生產(chǎn)只逐、制造的全過程當中,發(fā)揮著重要作用恕孙。
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