近十餘年來,機床高(gāo)速化的進(jìn)展極為迅速。從測(cè)量領域來(lái)看,一部分測量儀器在(zài)高速化、自動化方麵有了明顯的進(jìn)步;但從整個行業來看,測量儀器高速化的(de)進展(zhǎn)遠遠滯後於機床行(háng)業,由此而往往造成工序之間的不平衡。提高測(cè)量效率和加強與其他工序的聯接,使貨物流能順暢進行,這是縮短交貨(huò)日(rì)期的主要課題。在此(cǐ)前提下(xià),縱觀本屆展覽會的測量儀器產品,可以發現,許多廠家推出了提高檢測速度、提高操作性能和功能多樣(yàng)化的不同產品(pǐn),它們的共同特點都是著重提高測量效率,許多新技術也是圍繞這一中心開發出來的。
為了提高產(chǎn)品(pǐn)質量,各公司都在積極開發可靠性高的(de)高精度測量技術。近年來,隨著ISO 9000s及ISO 9000標準(zhǔn)的貫徹,測量儀器管理係統的完善已迫在眉睫(jié)。遺憾的是,在本(běn)屆展覽會上,相關的校(xiào)正儀器或標(biāo)準型儀器卻並不太多。會上展(zhǎn)出了一些新(xīn)的(de)測量技術和(hé)關鍵(jiàn)性(xìng)的改進技術,由此,可以看出各公司對技術創新還是抱著積極(jí)的(de)態度。
對(duì)於儀器(qì)的維修保養,用戶和製造商均非常(cháng)重視。有些展出的測量儀器對安裝(zhuāng)場所的溫度條件,已並不(bú)如從前那樣苛刻,有的儀器則是綜合了(le)多種測量工具的功能。這些新產品表明,廠家在開發(fā)降低成本的(de)測量儀器方麵,也是不遺餘力的。
提高效率的測量技術
非(fēi)接觸(chù)式高速形狀(zhuàng)測量技術
汽車車身或泵葉輪等大型零件的形(xíng)狀測量(liàng),大都要求采用高速獲取三維位置數據的測試手段,迄今主(zhǔ)要使用帶有多(duō)關(guān)節或水平懸臂(bì)式接觸測頭的三坐(zuò)標測量機進行測量。但(dàn)接觸式(shì)測量方法在測量大型零(líng)件時(shí),將受到諸多限製,不利於提高測量效(xiào)率(lǜ)。針對這種(zhǒng)情況,本(běn)屆展(zhǎn)覽會上(shàng)展出了多種非接觸式測量方法,可對(duì)上述大型零件進(jìn)行高密度高速測量。
日本東京精(jīng)密公(gōng)司開(kāi)發了一種(zhǒng)新型(xíng)三坐標測量機,這是(shì)一種可移(yí)動(dòng)式三維光學測量(liàng)裝置,它利用幹涉(shè)條紋圖象和三角測量方式進行(háng)非接(jiē)觸測量(liàng)。機(jī)內裝有三台攝像(xiàng)機,可對220mm(縱(zòng)向)×330mm(橫向)視野內的物體位置坐標進行每秒最大密度為4點(diǎn)/mm2的掃描(miáo),30~40秒鍾即可計算處(chù)理完畢,測量精度為60µm。該(gāi)機(jī)利用了一(yī)種新型數據處理技術,例如,按0.5mm間距測量相當於1000mm×1500mm的汽(qì)車車門(mén)的數據,包(bāo)含各個測量工序在內,總共隻需40分鍾即可完成(chéng)測量作業,並對數據進行解析處理。
日本東京貿易工程係統公司展出的Comet係統也是一(yī)種(zhǒng)可移動式非(fēi)接觸三坐標測量機,該機雖然(rán)也利用三角測量原理,但卻可使作為測量指標的光柵(shān)條紋回轉,從而獲得多個等高線數據。這種(zhǒng)測量方式不易受被測對象表麵狀態(tài)的影響,可獲得較高的測量精度。
上述(shù)係統由於可在單位表麵獲取三維位置數據(jù),因此,與接觸式測量方式相(xiàng)比(bǐ),可進行高(gāo)速檢測作業。另外,由於非接觸測量(liàng)不(bú)會增加測量受力,因此,可對軟質材料進行高精度測量。此類係統所獲得的數據,可比照CAD數(shù)據進(jìn)行評(píng)價,因此(cǐ),各公司必須設計工藝及(jí)相關(guān)的應用實(shí)例向用(yòng)戶(hù)公開說明。這種可(kě)進行高密(mì)度高速測量的技術,可望應用於設計模型時的(de)詳細數值化等逆向工程技術領域。
OPTON公司展出一種高速Moire 3D攝像機,它可高速獲取一定範圍內的形狀數據,並進行計算,實時顯示測量結果。該機可按10000coma/秒的速度測量50×50~1000×1000mm範圍內的(de)形狀。例如,可(kě)用(yòng)於振動、位移解析或波麵的觀(guān)察、在線測量(liàng)等領域。
測量功能的綜合化
綜合化(huà)也稱複(fù)合化,它包含兩個方麵的含義,一是提高測量機(jī)的功能,增加檢測項目;另一方麵是擴大檢(jiǎn)測範圍(wéi),一台(tái)測量機配有多個方式不同的檢測器,可分別檢測不同的測量對象。過去需使用多台測量機才(cái)能完成的(de)測量作業,現在用一(yī)台多功能測量機即可完成,因此,可大幅度提高測量作業(yè)的(de)效(xiào)率和測量(liàng)精度。
德國Mahr公司在會上展出了一台多功能測量機,它在圓度測量機的基礎上,附加了坐標(biāo)測量機的功能。作為圓度測量機,要求具有良好的高精度回轉軸和Z軸驅動機構,然後(hòu)將長行程Y軸與X軸的驅動機構與之組合起來,采用轉環式測頭,這樣該機即具有坐標測量機的功(gōng)能。這種測量(liàng)機可測量圓(yuán)度(dù)、圓柱度、平行度等幾何誤差,也可測量直徑、級差等長度和角度。該機的測量範圍為300(X)×600(Y)×700(Z)mm,測量長度時的精度U1=1.2+L/500µm,U2=1.5+L/300µm,U3=2.0+L/300µm。
長期以來(lái),將三坐標測量(liàng)機與回轉(zhuǎn)工作台(tái)組合在一起,才可對齒輪、曲軸、凸(tū)輪軸等複雜形狀的工件進行測量。Mahr公司的(de)多(duō)功能測量機由於(yú)可有效利用回轉工作台上的空(kōng)間,因此易於對(duì)長尺寸的大型軸類(lèi)形狀進行測量。據稱,今後還可進一步(bù)擴展至對複雜(zá)圓柱形物體進行測量。
在半導體、電子零件或成形用微小模具、塑料製品等複雜細小零件的尺寸、形狀(zhuàng)測量方麵,可采用配裝顯微鏡(jìng)、CCD攝像機、圖像處理設備的非接觸式坐標測量(liàng)機。日本的一些(xiē)光(guāng)學機(jī)器、測量器、家電等生(shēng)產廠家,在(zài)定位、聚焦、照明、棱邊檢測等(děng)技術領域,已開發出一(yī)些各具特色的檢測製品,近年來(lái),多數製品均已普及推廣應用。
在本屆展覽會上(shàng),有四家公司展出了附加CCD傳感器(qì)、激光(guāng)傳感器或接觸式測頭等多個傳感器的坐標測量機,共展(zhǎn)出(chū)三台實物,據樣本介紹,共有10餘個機種類型。如日本三豐公司展出了快速成像的圖像測量機。這些機種的接觸式測頭傳感器可對攝像機難以攝取的錯綜複雜部分的尺寸或深孔的任意高度尺寸等進行三維測量。由此可見,與利用光學原(yuán)理的非(fēi)接觸方式相結合,可使坐標測量機具有更(gèng)為廣闊(kuò)的應用領(lǐng)域。
為用戶提供方便的產品
英國泰勒—霍布遜公司展出了兩種(zhǒng)表麵粗糙度測量(liàng)機,這是一種便攜式測量機,形體小巧,便於在加工現場(chǎng)或室外使用,也可滿足在線測量的需要。該機的測量(liàng)部(bù)分(fèn)和控(kòng)製(zhì)部分(fèn)是分開的,利用紅外線進(jìn)行信息傳輸,不通過電纜即可進行遠程遙控操(cāo)作。這種(zhǒng)儀器用於那些人手難以達到的部位或在不安全環境內進行測量,極為方便。在擴大測量機的使用範圍,提高操(cāo)作性能方麵,霍布遜公(gōng)司的產品作出了有益的探索。
布拉紋(wén)公司展(zhǎn)出一台三坐標測量機,牌號為GAGE 2000R,它采用卡尺和千分尺等簡單操作原理,撳動(dòng)按鈕即可進行(háng)測量。測量(liàng)結構(gòu)可按卡尺測量的圖像或千分尺指針的圖像,顯示(shì)在操作屏幕上,非常便於用戶操作和對測量結果進(jìn)行分析判斷。
不斷提高測量儀器的質量,提高測量水平與新型關(guān)鍵技術
伯(bó)阿脫公(gōng)司(sī)在會(huì)上展出(chū)了一台多傳感器三坐標測量機,該機采用了新的測量原理,機上配裝了稱作光(guāng)纖測頭的微小(xiǎo)球體,微(wēi)小球體作為接觸式測頭使用;同時,由於它同顯微鏡圖象處理的非接觸式測量裝置相連接,因此,可對微小孔的邊槽(cáo)尺寸形狀進行(háng)高精度測量。利用此種(zhǒng)新型測頭可對φ50~100µm的微(wēi)小孔進行精密(mì)測量。微小球體端部的最小半徑為12.5µm,球體與光纖連接在一起,既可作為測頭使用,同時(shí)還可充作照明裝置。這種光纖測頭具有良好的(de)撓曲特性,讓其接觸微小(xiǎo)孔內璧,通過光纖照明的球體位置,可由CCD傳感器檢測出來,進行圖象處(chù)理後,即可計算出小孔的(de)尺寸、形狀。過去,測量微小盲(máng)孔或深孔中間部位的尺寸、形狀(zhuàng),通常都采用CCD傳感器或激光(guāng)傳感器,由於係垂直(zhí)照明(míng),光亮度有限,檢測時(shí)不能獲得足夠的光量,因此(cǐ)深孔中間部位的測量(liàng)十(shí)分困難。伯阿脫公司的(de)新型(xíng)技術克服了迄今測量深孔尺寸、形狀的難(nán)點,非常便於在生(shēng)產現場對微(wēi)小零件進行多種測(cè)量和檢查。
Zygo公司展出了一台非接觸式三(sān)坐標(biāo)表麵形狀測量機,型號為New Bure 5000,其縱向(xiàng)分辨(biàn)率為0.1nm,可高速測量精密加工零件的(de)微細形狀。最大(dà)測量範(fàn)圍為5.2mm×7.0mm,縱向最大測量範圍為(wéi)5mm。與裝有掃描測(cè)頭顯微(wēi)鏡等高分(fèn)辨率的測量機相比(bǐ),Zygo公(gōng)司的新產品可在縱向和橫向的極廣範圍內進行三維測量。該(gāi)測量機利用了(le)具有白色(sè)光幹涉條紋的相位調製幹涉方式和獨家開發(fā)的高速解(jiě)析軟件等新技術,其縱向掃描速度為10.5µm/s,其特點是分辨率高(gāo),可(kě)進行較(jiào)廣範圍的高速測量作業。
西(xī)鐵(tiě)城鍾表公司與另一公司合作開(kāi)發出一(yī)種(zhǒng)利用並(bìng)行機構的複合式載物台,具有六自由(yóu)度定位功能,深受觀眾注目。該機采用公司自製球軸(zhóu)承,載物台堅固耐用,位置及置放形式易於控製。其行程如下:X、Y為25mm,Z為10mm,定位精度0.3µm。
上述各種測量機的複雜(zá)運動均能平穩進行,並可保證良好的測量精度,對工作台結構也進行了大量改進,這些(xiē)都是提高測量精度的(de)基礎性關鍵技術(shù)。這些新的基礎技術(shù)使上述測量(liàng)機有望廣泛應用於(yú)複雜曲麵的加工過程(chéng)或微(wēi)小零件及成組(zǔ)工程等的測(cè)量領域。
控製工藝過程的測量技術
英國Renishaw公司展出了新開發的NCI非接觸工具測量係統,主要用於機床上工具的調整和運轉狀況監視。該係(xì)統應用(yòng)了可視激光,便於對(duì)工具位置進(jìn)行隨機測量,可縮短(duǎn)定位時間和防止因工具(jù)不當而產生的加工失誤,使加工(gōng)效率和加工質量得到(dào)進一步提高。
日本三豐公司展出了新開發的Measur Link係列,這是(shì)一種測量數據網絡係(xì)統,可以實(shí)時匯總和解析測量工序所獲取的產品質量相關數據,生產線和管理部門利用該係統提(tí)供的數據,進行質量管理(lǐ)。三豐公(gōng)司為此開發了一係(xì)列相關軟件,供用戶選用。例如,其中有一種供測量部門應用的工藝管(guǎn)理(lǐ)程序,它可將各種測量儀器獲取(qǔ)的(de)測量數據送至微機終端,並繪製(zhì)成管理圖或示意圖,實時顯示出來,便(biàn)於早期發現異(yì)常現(xiàn)象,可有效防止加工不(bú)良情況的出現。
隨(suí)著信息技術的迅猛發展,許多企業都已大(dà)量采用微機和不斷完善企(qǐ)業內部(bù)的網絡係統。因此,利用綜合顯示生產現場狀況(kuàng)的監控係統,充分利用信息資源,嚴密監控加工質量,是各(gè)公司今後需要不斷努力的技術攻關方向之一。
努力(lì)降低測量成本
長期以來,測量、檢查工作大都要求設置恒溫室(shì),以提高測量的(de)可靠性;恒溫室溫度的(de)調節範圍越狹小,維護控製費用也越高。因此,用戶希望購(gòu)買那種在廣泛的溫度(dù)範圍內仍能充(chōng)分發揮其性(xìng)能的測量儀(yí)器,以(yǐ)降低測量成本。
三豐公司展出一台新開發的柔性測量機QM-Measure,這是一種台式三坐標測量機(jī)的簡化型機種,可用於生產現(xiàn)場進行檢測作業。該機綜合了各種表類量具的功能,可收到長期降低測量成(chéng)本的效果。該機附有溫度補償功能(néng),可在15~30℃的溫度條件下使用。
蔡司和東京精密公司聯合(hé)開發的PRISMO測量機,也是一種用於生產現場的CNC三坐標測量機,保證測量精度的溫度條件為16~30℃。這種測量機的指示誤差為E=20+L/300µm,測量誤差為R=1.8µm,是一種高精度測量機種。
上述測量機(jī)的使用形式(shì)盡管各有不同,但它們卻可從(cóng)必須嚴格控製溫度的恒溫室中移至生產現場進行測量,測量精度也可得到有效保證(zhèng),這一點在(zài)精密測量行業有著重要的開創意義,而且對用戶也是極為有利的。
聲明: 本博文僅係博主個(gè)人看法(fǎ),並不(bú)代表本網立場,請讀者僅作參考並(bìng)請自(zì)行核實相關內容
歡迎各位博主聯係本網編輯部,郵箱(xiāng):skjcsc@vip.sina.com ,電話:010-57729015
- 覆蓋件(jiàn)模(mó)具數控加工刀庫自動化應用
- 高速、高質、高效(xiào)的精密齒輪製造之路——訪平湖市一鑫齒輪有限公司總經理金佳(jiā)先生
- 高速、高質與高效 :埃馬克助力一鑫齒輪夯實精密齒輪製造(zào)之路
- 伊斯卡將再次改變金屬切(qiē)削的世界!
- 車削加工,高效迅速
- 創新引領 共赴未來--——訪孚爾(ěr)默(太倉)機械有限公司總經理 Bernd Kern 先生
- SINUMERIK ONE 提供眾(zhòng)多支持可持續發展的功能(néng)
- 中(zhōng)國裝備 裝備中國 走向世界:新中國成立 75 年來,隨著國家經(jīng)濟社會的
- HandySCAN 3D|MAX 係列全新增強規格(gé)
- 切削刀具行業的未來(lái)