三坐標(biāo)測量機(jī)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用

三坐標(biāo)測量機(jī)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用  

      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。三坐標(biāo)測量機(jī)測量元素種類齊全： 能直接測量12種元素（點(diǎn)、直線、圓、圓弧、橢圓、矩形、槽形、○形環(huán)、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(zhǔn)測量云線的方法。采樣點(diǎn)越多，越；可以通過影像測量平面度，及錐角。

三坐標(biāo)測量機(jī)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用主要突出表現(xiàn)在以下兩方面：

　　模具質(zhì)量保證的有效工具

　　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Metris LK的測量機(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*。
　　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。
　　正確使用三坐標(biāo)測量機(jī)對其使用壽命、精度起到關(guān)鍵作用，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
　　（1）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量機(jī)的等溫要求。
　?。?）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，才能確保所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
　　（4）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)。
　?。?）對于一些大型較重的模具、檢具，測量結(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Brown&Sharpe推出*臺(tái)數(shù)控測量機(jī)，之后PC-DMIS把強(qiáng)大的CAD功能引入測量軟件，從此三坐標(biāo)測量機(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)重談一下測量機(jī)對于模具工業(yè)的兩個(gè)重要作用。
　　*、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Z終降低模具的制造成本并將生產(chǎn)納入控制。
　　第二、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、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(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)果的和效率。