三坐標測量機在模具生產中的應用

三坐標測量機在模具生產中的應用  

      三坐標測量機以其高精度高柔性以及優異的數字化能力，成為現代制造業尤其是模具工業設計、開發、加工制造和質量保證的重要手段。三坐標測量機測量元素種類齊全： 能直接測量12種元素（點、直線、圓、圓弧、橢圓、矩形、槽形、○形環、距離、角度、開云線,閉云線）；能測量閉合云線的周長，面積及重心，使用三次插值算法，為目前Z準測量云線的方法。采樣點越多，越；可以通過影像測量平面度，及錐角。

三坐標測量機在模具生產中的應用主要突出表現在以下兩方面：

　　模具質量保證的有效工具

　　三坐標測量機在模具行業中的應用相當廣泛，它是一種設計開發、檢測、統計分析的現代化的智能工具，更是模具產品的質量技術保障的有效工具。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，目前Metris LK的測量機在兩項技術上位居世界前列。
　　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電極在電脈沖上加工成形，從而電極加工的質量和非標準的曲面質量成為模具質量的關鍵。因此，用三坐標測量機測量電極的形狀*。
　　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、相關的形位公差、曲線、曲面進行測量比較，輸出圖形化報告，直觀清晰的反映模具質量，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間出現磨損要進行修正，但又無原始設計數據（即數模）的情況下，可以用截面法采集點云，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，而是一些不規則的曲面時，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截面上的截線、特征線和分型線，用規定格式輸出，探針半徑補償后造型，在造型過程中圓滑曲線，從而設計制造出全新的模具。
　　正確使用三坐標測量機對其使用壽命、精度起到關鍵作用，應注意以下幾點：
　?。?）工件吊裝前，要將探針退回坐標原點，為吊裝位置預留較大的空間；工件吊裝要平穩，不可撞擊三坐標測量機任何構件。
　　（2）正確安裝零件，安裝前確保符合零件與測量機的等溫要求。
　?。?）建立正確的坐標系，保證所建的坐標系符合圖紙的要求，才能確保所測數據準確。
　?。?）當編好程序自動運行時，要防止探針與工件的干涉，故需注意要增加拐點。
　?。?）對于一些大型較重的模具、檢具，測量結束后應及時吊下工作臺，以避免工作臺長時間處于承載狀態。

　　模具理想的數字化工具

　　1974年Brown&Sharpe推出*臺數控測量機，之后PC-DMIS把強大的CAD功能引入測量軟件，從此三坐標測量機就以其高精度高柔性以及優異的數字化能力，成為現代制造業尤其是模具工業設計、開發、加工制造和質量保證的重要手段。我側重談一下測量機對于模具工業的兩個重要作用。
　　*、測量機能夠為模具工業提供質量保證，是模具制造企業測量和檢測的選擇。測量機在處理不同工作方面的靈活性以及自身的高精度，使其成為一個仲裁者。在為過程控制提供尺寸數據的同時，測量機可提供入廠產品檢驗、機床的校驗、客戶質量認證、量規檢驗、加工試驗以及優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間環境，并直接參與到模具加工、裝配、試模、修模的各個階段，提供必要的檢測反饋，減少返工的次數并縮短模具開發周期，從而Z終降低模具的制造成本并將生產納入控制。
　　第二、測量機具備強大的逆向工程能力，是一個理想的數字化工具。通過不同類型測頭和不同結構形式測量機的組合，能夠快速、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。無需經過任何轉換，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。
　　具體來說，在模具制造企業中應用測量機完成設計和檢測任務時，要密切關注測量基準的選擇、測頭的標定和選擇、測點數及測量位置的規劃、坐標系的建立、環境的影響、局部幾何特征的影響、CNC控制參數等多方面的因素。這當中的每一個因素，都足以影響測量結果的和效率。