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測試測量

激光跟蹤儀解決大型工件的測量問題

星之球激光 來源:工控網2012-08-02 我要評論(0 )   

目前,大型工件的加工麵臨(lin) 著巨大的挑戰,檢驗這類零件同樣是一件非常棘手的事情,尤其是對複雜係統的元件進行測量,已成為(wei) 生產(chan) 工藝中的一個(ge) 關(guan) 鍵因素。事實上,對於(yu) 世界...

 

目前,大型工件的加工麵臨(lin) 著巨大的挑戰,檢驗這類零件同樣是一件非常棘手的事情,尤其是對複雜係統的元件進行測量,已成為(wei) 生產(chan) 工藝中的一個(ge) 關(guan) 鍵因素。事實上,對於(yu) 世界國防工業(ye) 最大的承包商之一BAE係統公司而言,檢驗工作已成為(wei) 解決(jue) 該公司生產(chan) 瓶頸問題的頭等大事,它不得不重新考慮其對大型工件的測量方法。BAE係統公司的工廠坐落在明尼蘇達州的Minneapolis 市,專(zhuan) 門從(cong) 事裝甲戰車、火炮係統、導彈發射器,智能炮彈及大、小口徑艦炮的生產(chan) 。這些裝置的元件非常複雜,體(ti) 積也十分龐大。該國防工業(ye) 承包商發現,通過使用來自於(yu) 多個(ge) 製造商的機床、激光跟蹤器及CMM三坐標測量機,對一個(ge) 測量軟件平台實施標準化操作,它就可以使其測量技術達到流水化作業(ye) 的水平。

 

  某些美國海軍(jun) 155mm先進艦炮係統(AGS)的元件是由大型焊接件加工而成的,其尺寸可達35ft×20ft×20 ft(1ft = 0.3048m)。在加工過程中,對這些焊接組件的檢驗是十分必要的,以確保其在焊接、加工和最後組裝過程中的尺寸完整性。

 

  遺憾的是,這些大型零件在數控機床或大型CMM三坐標測量機上的編程和測量曾是一場噩夢。Chuck Vogland先生是BAE係統公司質量控製經理,他負責CMM三坐標測量機的應用。10年前,該廠擁有三台CMM三坐標測量機,但每台測量機采用不同的軟件。Vogland先生說,過去采用CMM三坐標測量機測量的過程需要很長時間,以至於(yu) 該廠生產(chan) 工程師們(men) 不得不在生產(chan) 計劃中額外增加若幹小時,彌補因CMM三坐標測量機可能造成的時間延誤。

 

  因此,該公司決(jue) 定對這些CMM三坐標測量機上的一個(ge) 軟件平台進行標準化處理:從(cong) Hexagon Metrology集團的Wilcox Associates公司引進了PC-DMIS測量軟件係統。BAE係統公司與(yu) 其經銷商Productivity Quality公司(簡稱:PQI公司)和Wilcox Associates公司共同合作,提供有關(guan) 許可證使用、培訓和技術援助的服務。PC-DMIS測量軟件係統是一套開放式結構和具有CAD功能的測量編程係統,可與(yu) 一係列的測量機械設備及測量裝置兼容和配套使用。這一經過初步努力而獲得的直接好處是:能夠將設計和生產(chan) 企業(ye) 中使用的Pro-Engineer CAD文件直接引進到PC-DMIS測量軟件係統使用,從(cong) 而大幅度減少了編程時間。

 

  此後,該公司又從(cong) Brown & Sharpe公司那裏購置了一套新的和原先裝有PC-DMIS軟件的全球CMM三坐標測量機,然後采用一種新的控製係統和PC-DMIS軟件,重新改造了一台比較老式的Brown & Sharpe三坐標測量機。此外,該公司還購置了一套離線版的PC-DMIS軟件,這樣,它就可以直接通過CAD模型,在計算機上創建和編製零件的程序。離線編程為(wei) BAE係統公司提供了一種有效的手段,將大約40個(ge) 在經過翻新改造的CMM坐標測量機上使用的傳(chuan) 統程序,轉換成PC-DMIS的格式。

 

  向單一測量軟件平台的轉換並沒有停止采用CMM三坐標測量機的測量。在過去的一年中,BAE係統公司購置了兩(liang) 台裝有接觸式探針的Leica激光跟蹤儀(yi) 。這些設備帶有6的自由旋轉角,既可作為(wei) 測量工具,也可作為(wei) 裝有接觸式探針的便攜式CMM三坐標測量機使用。在適當的時候,可允許該公司將這一測量儀(yi) 器轉移到工件旁邊進行測量,既能節約測量時間,又可減少大型工件向CMM三坐標測量機移動時發生的危險。在組裝過程中,采用激光跟蹤儀(yi) 還可以提高焊接速度,使零件的校準更為(wei) 容易。當出現生產(chan) 問題時,它可以快速地在車間內(nei) 測量大型元件,從(cong) 而使生產(chan) 工程師迅速而直觀地認識所產(chan) 生的問題。一台46in(1in=25.4mm)的平麵監控器可讓檢驗員清楚地看到一個(ge) 被測零件的模型。

        該公司Minneapolis工廠共有3名測量係統的編程員,其中兩(liang) 名是全職編程員,另一名是兼職編程員,他們(men) 為(wei) CMM三坐標測量機、激光跟蹤儀(yi) 和同一離線編程環境中工作的便攜式測量係統開發了PC-DMIS程序。2008年,該公司分別為(wei) Minneapolis工廠及其坐落在明尼蘇達州的Cordova姊妹工廠引進了一台5軸聯動的Ingersoll加工中心。每台機床上都配置了一套主軸探針和PC-DMIS NC數控服務器軟件,用於(yu) 在機床上的自動化測量。通過這一係統的應用,達到了機上測量和工藝過程中的檢驗目的,不再需要額外的調節設置或采用便攜式測量設備。

 

  Vogland先生承認,為(wei) 了達到機上檢測的目的,對直徑4ft(1ft=0.3048m)的5軸銑削加工頭進行編程需要比CMM三坐標測量機或激光跟蹤儀(yi) 的編程具有更高的技巧。來自PQI公司的一名應用工程師幫助BAE係統公司的這兩(liang) 家工廠創建了最初的程序,因而能夠更快地使PC-DMIS軟件得到應用,同時,為(wei) 該公司的編程員提供非常有用的技巧。BAE係統公司已通過多種方式從(cong) 這一交叉式平台及從(cong) 企業(ye) 的測量軟件中獲得了很多好處。將單一的軟件平台應用於(yu) 各種測量設備,也極大地降低了對檢測人員的培訓要求,再也不需為(wei) 各種類型的測量設備雇傭(yong) 不同的專(zhuan) 業(ye) 測量人員。

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