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  • 如何選擇合適的測量系統

    制造業中的質量目標在于將零件的生產與設計要求保持一致。但是,保持生產過程的一致性要求對制造流程進行控制。建立和保持制造流程一致性最為有效的方法是準確地測量工件尺寸,獲得尺寸信息后,分析和反饋數據到生產過程中,使之成為持續提高產品質量的有效工具。

    坐標測量機是測量和獲得尺寸數據的最有效的方法之一,因為它可以代替多種表面測量工具及昂貴的組合量規,并把復雜的測量任務所需時間從小時減到分鐘,并快速準確地評價尺寸數據,為操作者提供關于生產過程狀況的有用信息。

    如果一臺坐標測量機正是你的工作所需,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測量機。根據測量機上測頭安置的方位,有三種基本類型:垂直式、水平式和便攜式。
     


    垂直式坐標測量機在垂直臂上安裝測頭。這種測量機的精度比水平式測量機要高,因為橋式結構比較穩固而且移動部件較少,使得它們具有更好的剛性和穩定性。垂直式三坐標測量機包含各種尺寸,可以測量從小齒輪到發動機箱體,甚至是商業飛機的機身。

    水平式測量機把測頭安裝在水平軸上。它們一般應用于檢測大工件,如汽車的車身,以中等水平的精度檢測。

    便攜式測量機簡化了那些不能移到測量機上的工件和裝配件的測量,便攜式測量機可以安裝在工件或裝配件上面甚至是里面,這便允許了對于內部空間的測量,允許用戶在裝配現場測量,從而節省了了移動、運輸和測量單個工件的時間。

    為使三坐標測量機保持穩固,在設計過程中,一般通過提高結構部件的橫截面、加大空氣軸承的距離、提高電機的驅動力量、基于重量和溫度性能優化選擇結構的材料來增加質量和剛性,提高測量精度、重復性及測量速度、加速度。這些原理也應用到一些水平式車間型坐標測量機上,這種系統把水平式測量機的靈活性和垂直式設計的高精度結合在一起。

    水平測量的方向使得測量機在于水平式機床加工設備的搭配更為合理。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動機殼體。

    轉臺的加入使四個軸成為可能,雙臂配置也可實現,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適于高速生產應用過程中。

    選擇一臺適當的機器

    坐標測量機可根據應用選擇有兩種方式: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,手動機器是最佳選擇。手動測量機的軟件也可儲存和調用測量程序,從而加快了重復性測量。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控制的測量機。數控測量機可自動檢測并消除操作者對測量結果的影響。程序驅動意味著可實現無誤差的高檢測速度。

    公差也非常重要,手動測量機很難達到更小的公差要求,而數控測量機通過其連續的觸測使其更適合具有嚴格公差要求工件的高精度和高重復性要求。

    數控測量機通過安裝一個模擬掃描測頭,用于測量要求大量的數據來定義它們的幾何量的工件,如:齒輪、圓柱體、汽車車身、擋風玻璃的測量。對于那些完全用算術方法CAD定義或是完全未知的工件來說,這些測頭能夠提供連續的數據采集,并可從部分工件和模型上進行逆向工程。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據來進行定義而成為理想的選擇。

    測量機安裝的場地也很重要。理想情況是,測量機應盡量靠近生產過程中制造工件的操作者附近安裝。這些車間型測量機一般具有友好的用戶操作接口,具有與機床類似的控制界面。

    不同型號的測量機可以共同工作。一臺計量型的垂直式測量機一般使用的精密計量室,做為產品性能的主仲裁,工作型的測量機使用在生產線,對工件的質量進行評判,并提供實時的統計過程控制,并平滑地與整個制造流程規劃進行過渡。
    需要考察的關鍵部分

    一旦你確定了如何以及在何處使用測量機,有一些關鍵的性能需要進行考察,這包括了測量不確定度和工作效率。 根據現行的國際標準,對于測量機的不確定度和檢測程序在ISO 10360中進行了描述。

    ISO 10 360主要確定了以下三項誤差:
     


    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。
    所有測量結果必須在規定的MPEE值范圍內。

    B. 最大允許探測誤差 MPEP (ISO 10 360-2)
    25點測量精密標準球,探測點分布均勻。最大允許探測誤差MPEP值為所有測量半徑的最大差值。

    C. 最大允許掃描探測誤差 MPETHP (ISO 10 360-4)
    沿標準球上4條確定的路徑進行掃描。最大允許掃描探測誤差MPETHP值為所有測量半徑的最大差值。

    在可接受不確定度水平上采集點的數量,確定了測量機的工作效率。一些測量機能夠在一分鐘內采集超過100個數據點,而可以達到非常接近計量型的精度。

    測量機能夠為現代制造業提供保證,因為它可取代平面的測量工具、固定的或定制的量規,以及精密的手工測量工具。他們在處理不同工作方面的靈活性使其成為一個主仲裁者。在為過程控制提供尺寸數據的同時,測量機還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。對于固定資產的投入有許多要考慮的因素,但一但考慮到提高了生產效率、降低了成本并將生產納入了控制,測量機就是測量和檢測的最好的選擇。

    優質的技術服務,將會協助您最大限度地發揮測量機的應用作用

    在選購了適用、可靠性能測量機的基礎上,您還需要充分考慮到測量機供應商的技術實力和應用、技術服務能力,是否具有本地化的技術和長久綜合發展實力,并擁有眾多的客戶群和廣泛的認知。通過及時可靠的技術服務支持和備件保障,對于測量機的長期高效率運行提供保障。同時,擁有著專業的培訓和應用支持隊伍,使得客戶能夠從容應對紛繁復雜的各種測量任務。