制造業(yè)中的質(zhì)量目標(biāo)在于將零件的生產(chǎn)與設(shè)計要求保持一致。但是,保持生產(chǎn)過程的一致性要求對制造流程進(jìn)行控制。建立和保持制造流程一致性最為有效的方法是準(zhǔn)確地測量工件尺寸,獲得尺寸信息后,分析和反饋數(shù)據(jù)到生產(chǎn)過程中,使之成為持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效工具。
坐標(biāo)測量機(jī)是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一,因?yàn)樗梢源娑喾N表面測量工具及昂貴的組合量規(guī),并把復(fù)雜的測量任務(wù)所需時間從小時減到分鐘,并快速準(zhǔn)確地評價尺寸數(shù)據(jù),為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過程狀況的有用信息。
如果一臺坐標(biāo)測量機(jī)正是你的工作所需,如何選擇最好的?首先要確定的是要購買那一種型號的三坐標(biāo)測量機(jī)。根據(jù)測量機(jī)上測頭安置的方位,有三種基本類型:垂直式、水平式和便攜式。
垂直式坐標(biāo)測量機(jī)在垂直臂上安裝測頭。這種測量機(jī)的精度比水平式測量機(jī)要高,因?yàn)闃蚴浇Y(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固而且移動部件較少,使得它們具有更好的剛性和穩(wěn)定性。垂直式三坐標(biāo)測量機(jī)包含各種尺寸,可以測量從小齒輪到發(fā)動機(jī)箱體,甚至是商業(yè)飛機(jī)的機(jī)身。
水平式測量機(jī)把測頭安裝在水平軸上。它們一般應(yīng)用于檢測大工件,如汽車的車身,以中等水平的精度檢測。
便攜式測量機(jī)簡化了那些不能移到測量機(jī)上的工件和裝配件的測量,便攜式測量機(jī)可以安裝在工件或裝配件上面甚至是里面,這便允許了對于內(nèi)部空間的測量,允許用戶在裝配現(xiàn)場測量,從而節(jié)省了了移動、運(yùn)輸和測量單個工件的時間。
為使三坐標(biāo)測量機(jī)保持穩(wěn)固,在設(shè)計過程中,一般通過提高結(jié)構(gòu)部件的橫截面、加大空氣軸承的距離、提高電機(jī)的驅(qū)動力量、基于重量和溫度性能優(yōu)化選擇結(jié)構(gòu)的材料來增加質(zhì)量和剛性,提高測量精度、重復(fù)性及測量速度、加速度。這些原理也應(yīng)用到一些水平式車間型坐標(biāo)測量機(jī)上,這種系統(tǒng)把水平式測量機(jī)的靈活性和垂直式設(shè)計的高精度結(jié)合在一起。
水平測量的方向使得測量機(jī)在于水平式機(jī)床加工設(shè)備的搭配更為合理。它們尤其適合測量那些需要測量高精度測量的大的齒輪箱和發(fā)動機(jī)殼體。
轉(zhuǎn)臺的加入使四個軸成為可能,雙臂配置也可實(shí)現(xiàn),都可以測量到工件的各個方向。水平臂配置比較容易地裝卸工件,小型的、車間型的水平臂測量機(jī)適于高速生產(chǎn)應(yīng)用過程中。
選擇一臺適當(dāng)?shù)臋C(jī)器
坐標(biāo)測量機(jī)可根據(jù)應(yīng)用選擇有兩種方式:手動和自動。如果您只需要檢測幾何量和公差都比較簡單的工件,或測量各種小批量的不盡相同的工件,手動機(jī)器是最佳選擇。手動測量機(jī)的軟件也可儲存和調(diào)用測量程序,從而加快了重復(fù)性測量。如果需要檢測大批量相同的工件,或要求較高的精度,要選擇直接用計算機(jī)控制的測量機(jī)。數(shù)控測量機(jī)可自動檢測并消除操作者對測量結(jié)果的影響。程序驅(qū)動意味著可實(shí)現(xiàn)無誤差的高檢測速度。
公差也非常重要,手動測量機(jī)很難達(dá)到更小的公差要求,而數(shù)控測量機(jī)通過其連續(xù)的觸測使其更適合具有嚴(yán)格公差要求工件的高精度和高重復(fù)性要求。
數(shù)控測量機(jī)通過安裝一個模擬掃描測頭,用于測量要求大量的數(shù)據(jù)來定義它們的幾何量的工件,如:齒輪、圓柱體、汽車車身、擋風(fēng)玻璃的測量。對于那些完全用算術(shù)方法CAD定義或是完全未知的工件來說,這些測頭能夠提供連續(xù)的數(shù)據(jù)采集,并可從部分工件和模型上進(jìn)行逆向工程。對于非常小輪廓形工件來說,掃描測頭因其小的掃描面并需要大量數(shù)據(jù)來進(jìn)行定義而成為理想的選擇。
測量機(jī)安裝的場地也很重要。理想情況是,測量機(jī)應(yīng)盡量靠近生產(chǎn)過程中制造工件的操作者附近安裝。這些車間型測量機(jī)一般具有友好的用戶操作接口,具有與機(jī)床類似的控制界面。
不同型號的測量機(jī)可以共同工作。一臺計量型的垂直式測量機(jī)一般使用的精密計量室,做為產(chǎn)品性能的主仲裁,工作型的測量機(jī)使用在生產(chǎn)線,對工件的質(zhì)量進(jìn)行評判,并提供實(shí)時的統(tǒng)計過程控制,并平滑地與整個制造流程規(guī)劃進(jìn)行過渡。
需要考察的關(guān)鍵部分
一旦你確定了如何以及在何處使用測量機(jī),有一些關(guān)鍵的性能需要進(jìn)行考察,這包括了測量不確定度和工作效率。 根據(jù)現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn),對于測量機(jī)的不確定度和檢測程序在ISO 10360中進(jìn)行了描述。
ISO 10 360主要確定了以下三項(xiàng)誤差:
A. 長度測量最大允許示值誤差 MPEE (ISO 10 360-2 )
在測量空間的任意7種不同的方位,測量一組5種尺寸的量塊,每種量塊長度分別測量3次。
所有測量結(jié)果必須在規(guī)定的MPEE值范圍內(nèi)。
B. 最大允許探<