《數控工具機在機質量檢測系統的套用與創新》是數控工具機領域的理論。
基本介紹
- 中文名：數控工具機在機質量檢測系統的套用與創新
- 所屬領域：數控工具機領域
在過去幾年，中國大量引進國外先進加工和檢測設備，在硬體方面已經達到了較高的水平，解決了在機械加工製造領域中的硬體問題，繼而引進的是先進的CAD/CAM系統，同時也帶來了一部分CAM軟體不能解決的問題。 如何尋求更高層次的高速、5軸技術呢？如何提高加工效率、編程質量、工具機安全性、設備利用率和節約刀具成本等？針對這些問題，國際上出現了更先進的製造技術。例如，數控工具機線上質量控制系統（OMV）和自適應加工（FS-FIXTURE）等。這些技術在空客、波音/麥道、GE航空、NASA、Hyde集團，以及Goodrich大量套用，而在國內仍然需要進一步引進消化。製造業的木桶原理同樣存在，一個環節的落後，導致的結果將仍然是整體落後。 目前國內航空、兵器製造業和光學高精密製造存在的數控工具機線上質量控制問題已經非常普遍。大家都在尋求一種有效的解決方案，那么使用原始CAD模型作為理論依據進行數控加工過程的產品質量控制，嚴格控制製造過程的相關尺寸精度公差、形位公差、過程餘量與工藝評估調整等成為理想解決方案，本文從該項技術的套用領域實施方式進行了闡述。 “在機檢測”（OMV）解決方案是一種在數控加工工具機上使用的，用於自動化測量自由曲面和幾何體的離線編程軟體系統。採用在機檢測航空航天製造企業用戶可方便地在初加工和半精加工等階段就很好地控制產品精度。在加工過程中，當零件沒有被從數控工具機上卸下來之前，做出製造過程中是否繼續和是否返工等的“英明”的決定。通過對加工的每一個階段監測被加工零件的質量，從而可節省大量的加工時間。它能夠儘早地發現加工中出現的任何誤差，並儘快地將其修正，從而極大地降低成本。 該系統選用高精度的RenishawMP700測頭系統和Delcam的在機檢測軟體DelcamPowerinspectOMV，測頭MP300精度可以達到1~2μm，能夠適用大多數精密零件的線上檢測，DelcamPowerinspectOMV能方便快捷地完成加工模型樣本和CAD原始數據之間的對比檢測，它不僅是一個全能的檢測專家，還能生成圖文並茂、清晰易懂的檢測報告。OMV系統也可進行脫機編程，預先生成檢測數控程式，輸入數控工具機，並結合檢測運動的仿真、碰撞和干涉檢查，以減少在機檢測的時間和工序。 OMV在機檢測系統，還能監控在任意加工工序階段的工件質量情況，能及時發現並修改錯誤，從而節省大量的加工時間和加工成本。例如，它能精確地檢測出粗加工之後各曲面的加工餘量，而不用等到全部加工完成後才能發現加工過程中是否存在錯誤。OMV在機檢測系統，還能監控在任意加工工序階段的工件質量情況，能及時發現並修改錯誤，從而節省大量的加工時間和成本。在一些精密零件的製作過程中，往往會在最後的工序產生廢品，那么及早發現問題，避免廢品的出現顯得尤為重要。 同樣地，該系統也適用於測量任何加工失誤造成的刀具或工件的損壞程度。 實現OMV數控工具機在機檢測，同樣也能惠及那些應客戶要求必須提供獨立產品檢測的公司。通過直接在數控工具機上進行工件的初步檢測，能及時發現並修改錯誤，避免直到產品運送給檢測者後才發現錯誤的情況發生。 檢測和製造理論數據必須要求統一，那么OMV採用和現代數字製造同樣的理論依據CAD模型進行數據檢測，同時輸出必須的數據。另外，還有幾個方面： (1)零件質量檢測：形位公差、曲面誤差等； (2)裝配件的檢測：裝配誤差檢測、裝具檢測； (3)最佳化調整指導：裝配最佳化調整方案也可以充分採用，然後輸出相同的數據，輸出多種形式的檢測報告，提供給工藝和製造體系的所有環節。
同時可以支持5軸工具機，其主要優勢在於能夠在不需要重新裝夾工件的情況下，檢測任何倒勾形面情況。同樣，它能檢測到工件內部無法直接沿Z軸方向檢測的特徵的加工情況。例如，不同角度上的一系列孔，只需通過一個步驟就能檢測完畢。此外，當檢測較深的型腔或側壁時，可以採用較短的探針，通過降低刀頭位置靠近工件，並沿著曲面傾斜探針進行檢測，評估整個零件的誤差和形位公差。 採用OMV在機檢測，受益最明顯的是那些不具備檢測能力的生產廠家。大多數企業為了檢測一些大型零部件而花費巨額資金來配備專業設備，這樣的情況是不切實際的。大多現代數控工具機都配備了或可加上幫助工件裝夾的測量裝置。現在，這些數控工具機如果配上PowerINSPECT的OMV模組，則僅需花費極小的額外費用即可使這些測量裝置也具備檢測能力。其脫機編制完整檢測數控程式的功能，儘可能減少加工過程中發生操作中斷的情況。同時進行更新的自適應加工（PS-FIXTURE）的前提也必須是設備具備檢測功能，才能有效的實施自適應加工。
