登录【网站注册】点击左边“微信账号登陆”图标,微信扫描即自动注册并登陆
搜索
查看: 6811|回复: 0

[转载文章] 分析5轴检验在模具制造过程中的应用

[复制链接]
发表于 2013-2-25 15:09:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
模具制造过程中,采用5轴检验能够在测量速度和精度方面带来同样的好处吗?
在测量具有多种特点的零件(如传动系统中的元件和复杂的双曲面零件,其中包括机翼和涡轮机叶片等零件)时,采用5轴测量头和探针测量系统可以给人们带来意想不到的测量结果。例如,在测量一个飞机发动机零件时,其所耗费的时间已经从原来的46min降低到4.5min,而检测汽车12个阀座和汽缸盖导向孔所需的时间从原来的30min减少到不足3min。在看到这些检测结果以后,许多模具制造商提出了这样一个问题:采用5轴检测能否为他们的公司在检测速度和精度方面带来同样的好处吗?
快速检测的含义
为了回答这个问题,首先要了解在实际生产操作中是如何达到快速检测的,这一点十分重要。采用普通3轴扫描测量法的主要限制是在非迪卡尔轨道测量中,任何想要快速移动大质量坐标测量机(CMM)的企图,可能会因为加速度和减速度而导致惯性误差。因此,唯一可以保持测量精度的方法是降低检测速度。
1. 5轴检验的优点

在5轴检验中,节约时间的关键是必须要能够克服上述这种限制。该技术采用同步化测量头,并在扫描过程中让测量机运动,允许测量探针随着零件几何形状的变化而迅速移动,这样就不会带来动态误差。因此,在这种情况下CMM坐标测量机就能够以恒定的速度运动,并同时进行测量,不会对测量的精度产生影响。
采用5轴检测的第二个优点是,由于其使用了尖端传感式测量探针,因此使其测量精度有所提高。大部分模具制造商都熟悉采用5轴加工的方法,而且也了解使用较短刀具的好处。

由于5轴加工机床能够使加工头降低到零件的位置,然后使刀具针对工件表面的方向,因此使其有可能达到上述目标。在3轴加工中,必须采用较长的刀具,才能到达工件的表面,因此其测量精度较低。而采用同样的方法,5轴检验的测量非常接近于零件的表面。这意味着在这里可以使用较短的测量探针,因此其所获得的检验精度也相对较高。

应用软件

由于这里需要采用最新的扫描技术,因此5轴检测的成功应用也要求使用适当的检测软件/程序,以支持新型探针的使用,并验证各主要CMM坐标测量机制造过程中所需的各种几何形状和自由形状。
支持探针检测的检验程序用来验证各主要CMM坐标测量机制造过程中的几何形状和自由形状
多年来,在生产移动测量臂系统的过程中,由于取得了相当丰富的经验。因此,CMM坐标测量机5轴检验所需的开发从中吸取了很多宝贵的经验。由于测量臂具有灵敏的伸缩性,测量探针能够不断地改变它们的方向,所以这些测量装置能够进行多轴检测,支持其检验的软件需要有能力处理由探针所检测到的测量值。同样,激光扫描器在这些测量臂上的使用也要求配置适当的软件,以便能够对产生的大量数据进行处理。这类测量系统可应用5轴检测来处理由CMM坐标测量机获取的大量测量数据。
5轴检验程序的开发也采用了起初用于支持5轴加工的相关技术。同时,也使用了类似的程序驱动5轴运动,由于在加工系统中,能够结合采用经过验证的 5轴模拟技术和防碰撞检测技术,因此这种新的检验软件也从这里吸取了不少经验。同样,还可以采用计算机模型来模拟加工工艺,从而开发了大量的通用型CMM 坐标测量机,以便对整个系统的操作进行监控,而不只是对零件周围探针运动的监控。这一切能够使其在CMM坐标测量机上运行之前进行全面的检验,并在计算机上进行脱机测试。因此,用户可以确信,检验程序将能够安全地非常有效地运行,不会发生任何碰撞,从而导致探针和零件的损坏。
模具的应用
模具制造商能否像复杂的航空航天和汽车零件制造商那样从5轴检验方法中获得同样的好处,将取决于模具的大小和复杂程度。对于制造大型模具,特别是型腔很深的模具制造商而言,由于能够使用较短的尖端传感式探针,因此采用5轴检测方法可以获得更精确的测量结果。对于制造小型和比较简单的模具制造商而言,采用3轴CMM坐标测量机就可以提供比较完美、合适的检验报告。但随着应用领域的不同,也可能会发生很大的变化。因此,至少也应该对5轴测量技术进行调研,以确定是否有可能增加其测量速度。

凡是制造设计复杂的零件的模具制造商,和那些对表面需要特别精密加工的企业而言,采用5轴测量系统可以获取更多的测量值,其测量的速度也更为快捷,从而可以为他们的客户完成更全面的检验报告。这对于那些生产大型模具和复合元件,如生产风力涡轮发电机或卡车驾驶舱和挡板的制造商而言,采用这样的检验方法也是特别重要的。
模具的整体检验
对于需要生产带有咬边的零件的企业而言,采用这样的测量工具也有很大的一个好处。因为3轴CMM坐标测量机只能测量模具中的单一元件,当整个模具组装以后,它就无法达到咬边区域进行测量。而采用5轴方法进行检测,可以达到模具的任何测量部位,这样有利于公司为客户提供更全面的检验报告。
优胜专注教学 技术实力最强 www.ysug.com
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则


快速回复 返回顶部 返回列表