【編者按】現(xiàn)代化的動力總成加工車間將配備高速缭亦、高精度的加工制造設(shè)備守迫，網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的控制平臺對測量系統(tǒng)提出了更新艘赂、更高的技術(shù)要求渤尚。海克斯康為您講述車間型測量機(jī)在動力總成檢測的應(yīng)用听誓。

現(xiàn)代化的動力總成加工車間將配備高速演徘、高精度的加工制造設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的控制平臺對測量系統(tǒng)提出了更新眼虱、更高的技術(shù)要求喻奥。本文通過描述動力總成企業(yè)對檢測規(guī)劃、設(shè)備選型到測量系統(tǒng)的驗(yàn)收捏悬，再到動力總成生產(chǎn)線設(shè)備調(diào)試撞蚕、設(shè)備驗(yàn)收至批量生產(chǎn)的幾大工作步驟，得出了車間型測量機(jī)系統(tǒng)作為生產(chǎn)線規(guī)劃布局中重要質(zhì)量控制組成單元的必要性和優(yōu)越性过牙。

在整個動力總成加工制造環(huán)節(jié)甥厦，零件加工的節(jié)拍將精確到“秒”， 如此快節(jié)奏的生產(chǎn)過程要求快速寇钉、準(zhǔn)確的提供檢測報告刀疙。測量報告的快速呈現(xiàn)，可以有效控制產(chǎn)品的質(zhì)量和防止制造產(chǎn)品的批量報廢扫倡。同時谦秧，通過現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使車間型測量機(jī)成為生產(chǎn)過程的一部分，車間型測量機(jī)在完成工件測量后將在軟件窗口通過圖形化的標(biāo)識和數(shù)字化報告快速呈現(xiàn)被檢測零件合格與否撵溃，同時將通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至用戶的數(shù)據(jù)庫管理中心疚鲤，如： 目前在全球動力總成方面應(yīng)用廣泛的Q-DAS 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

本文將介紹來自旱惨剑克斯康計量的Global Silver SF 測量系統(tǒng)在先進(jìn)動力總成生產(chǎn)線中的配備過程及在制造工程中有效應(yīng)用溢扳。

動力總成檢測規(guī)劃階段

項(xiàng)目規(guī)劃人員將確定在線CMM 設(shè)備的數(shù)量，以確保測量效率與加工训癌、抽檢頻次有效配合祠乔，主要考慮測量設(shè)備的動態(tài)性能，如空間運(yùn)動速度與空間運(yùn)動加速度娶匠、探頭的掃描速度和加速度等橱序。根據(jù)工件的制造精度和加工環(huán)境確定測量設(shè)備的精度及設(shè)備類型，主要考慮測量設(shè)備MPEE, MPEP豆出， MPETHP/t 等ISO-10360 指標(biāo)以及探測系統(tǒng)的承載能力( 懸掛加長桿和探針的重量及長度)囊嘲。

同時，根據(jù)用戶現(xiàn)場的需求配備相關(guān)輔助系統(tǒng)吵淌，如：用于車間環(huán)境下穩(wěn)定電壓锯帚、氣壓的PUP 系統(tǒng)，用于用戶進(jìn)行快速被处、安全更換工件的上下料系統(tǒng)楞播，用于確保工件測量狀態(tài)和穩(wěn)定性的夾具系統(tǒng)和用于適應(yīng)車間環(huán)境防塵等用押。

Global Silver SF 機(jī)型擁有866mm/s 的空間移動速度和2600mm/s2 的空間加速度，與加工效率完美匹配靶剑。所配備的Leitz LSP-X5 系列探頭蜻拨，支持最大負(fù)重500 克，最大加長長度500 mm桩引，將確保動力總成部件在高精度條件下一次性完成接觸掃描測量缎讼。

車間型測量系統(tǒng)的驗(yàn)收

不是任意一款測量系統(tǒng)都適應(yīng)生產(chǎn)車間的環(huán)境的。按照車間規(guī)劃及成本考慮坑匠，生產(chǎn)車間對溫度控制一般在15℃ 至30℃之間血崭。測量系統(tǒng)在生產(chǎn)車間安裝后，將根據(jù)控制計劃的要求編輯完成測量程序厘灼，按照前期規(guī)劃的要求控制檢測的節(jié)拍夹纫。

在車間環(huán)境下完成機(jī)器精度及測量程序驗(yàn)證，其中最重要的驗(yàn)證是按MSA 要求完成測量設(shè)備的GR&R设凹。GR&R 指標(biāo)由重復(fù)性和再現(xiàn)性兩項(xiàng)指標(biāo)組成舰讹，廣義上可理解為這兩項(xiàng)指標(biāo)的誤差值占尺寸總公差的10%，就可視為測量系統(tǒng)通過闪朱。

GR&R 的通過螟衍，確定了測量系統(tǒng)可以用于生產(chǎn)線的驗(yàn)收及生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。由于GR&R 測試使用加工工件并涵蓋整個零件尺寸乃衫，整個測試過程一般會超過48 小時奏宽。在寬溫度環(huán)境下，測量系統(tǒng)的寬溫帶設(shè)計及溫度補(bǔ)償功能额神，在整改測試環(huán)節(jié)中會起到至關(guān)重要的作用。Global Silver SF 機(jī)型配備結(jié)構(gòu)性溫度補(bǔ)償系統(tǒng)腻酱，是針對時間/ 空間溫度波動進(jìn)行測量結(jié)果補(bǔ)償?shù)男录夹g(shù)惑膀。

基于15 個溫度傳感器( 測量機(jī)上14 個、工件上1 個) 所組成的網(wǎng)絡(luò)烧歹，可識別測量機(jī)和被測工件溫度的變化并對測量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償贼么。這種技術(shù)不僅考慮了材料的自然線性擴(kuò)張，也通過測量機(jī)的數(shù)學(xué)模型霸拦， 考慮了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的變化介她。因此測量機(jī)可在15 - 35°C 的寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測量；圖1 中展示在42 小時溫度漸變中結(jié)構(gòu)型溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的表現(xiàn)屏疗。

用于生產(chǎn)線的驗(yàn)收階段

在這個過程中疾就，車間型測量機(jī)將提供測量數(shù)據(jù)，用于生產(chǎn)制造設(shè)備供應(yīng)商調(diào)整加工設(shè)備艺蝴。在此階段猬腰，測量系統(tǒng)大約需要在車間環(huán)境下連續(xù)工作60 天左右鸟废，測量系統(tǒng)的誤差將直接影響Cm、Cmk 能力指數(shù)姑荷。其中環(huán)境溫度的變化對整個測試過程的影響最大盒延。

同時，測量軟件將提供設(shè)備驗(yàn)收支持的用戶界面及產(chǎn)生符合Q-DAS 規(guī)范的數(shù)據(jù)報告鼠冕。通過車間型測量機(jī)提供的首件(1part)添寺、5parts、50parts 數(shù)據(jù)懈费，質(zhì)量工程師會通過在Q-DAS 軟件中按照要求進(jìn)行能力分析计露，以判斷生產(chǎn)制造設(shè)備是否可以通過驗(yàn)收。

通常使用能力指數(shù)Cm楞捂、Cmk表示薄坏。(PQC 尺寸能力一般要求在2.0 以上，STD 尺寸能力一般要求在1.33 以上)寨闹。

車間型CMM 用于PPAP 階段

當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備完成驗(yàn)收后燕瞭，用戶將使用加工機(jī)床連續(xù)加工至少250 個工件，然后通過每2 件或5 件的方式欣骏，用車間型CMM 抽檢黎困，一般需要得到至少125 個工件的Q-DAS 數(shù)據(jù)。

質(zhì)量工程師通過在Q-DAS 軟件中按照要求進(jìn)行能力分析耽晦。通常使用能力指數(shù)Pp斧呆、Ppk 表示。(PQC 尺寸能力一般要求在1.67 以上洲棍，STD 尺寸能力一般要求在1.33 以上)质圾，判斷是否可以進(jìn)入SOP 階段。

評估報告的數(shù)據(jù)顯示助碰，在這個階段棋蒂， 測量系統(tǒng)將連續(xù)運(yùn)行約120 個小時左右， 測量的效率以及車間的溫度變化都將影響PPAP 階段的進(jìn)程婚乌。同時拗疯，測量設(shè)備誤差也將直接影響Pp、Ppk 的結(jié)果中姜。換言之消玄，測量系統(tǒng)的誤差比越小，越能真實(shí)地反映加工線的加工能力丢胚。

車間型CMM 用于SOP

完成PPAP 后翩瓜，已確定生產(chǎn)線處于統(tǒng)計受控狀態(tài)。此時，車間型CMM 系統(tǒng)將用于生產(chǎn)過程的工件抽檢環(huán)節(jié)奥溺。這個測量過程是一個長期恒定的檢測過程辞色。整個檢測周期會跨越4 個季節(jié)，也就意味著測量系統(tǒng)將經(jīng)歷15℃至30℃的漸變過程浮定，這對測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求相满。

現(xiàn)場操作人員將根據(jù)質(zhì)量工程師和現(xiàn)場ME 的要求，對生產(chǎn)制造工件首件桦卒、中件立美、末件、不定期抽查件和換刀件方灾、換型件進(jìn)行檢測建蹄。

車間型CMM 軟件操作界面將提供一切可以用于追查質(zhì)量的輔助信息交付窗口，如：為用戶提供2D matrix 掃描槍播托， 用戶可使用掃描槍掃描噴在零件上的2D 碼饿严，軟件將根據(jù)2D matrix 的編碼信息自動完成測量程序的選擇、生產(chǎn)線編號等丙藤， 提供可選擇的測量目的以及操作者的信息等等缓墅。

車間型CMM 軟件操作界面還將提供用戶選擇測量程序的交付窗口，通過該窗口用戶可以根據(jù)需求按工序測量窘螃、按刀具測量挑单、按項(xiàng)目或尺寸測量。在提高檢測效率的同時降低操作復(fù)雜性和出錯概率册向。

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