江蘇華清儀表有限公司
閱讀:2215發(fā)布時間:2009-8-14
1數(shù)字化測量技術(shù)
數(shù)字化測量技術(shù)是數(shù)字化制造技術(shù)的一個重要的、*的組成部分;數(shù)字化測量儀器、數(shù)字化量具產(chǎn)品的不斷豐富和發(fā)展,適合并滿足了生產(chǎn)現(xiàn)場不斷提高的使用要求。
(1) 多種數(shù)顯量具——防水?dāng)?shù)顯卡尺:
日本三豐、瑞士TESA及我國深圳UMP等公司開發(fā)的防水?dāng)?shù)顯卡尺達到防水等級IP65;各種數(shù)顯百分表、千分表、數(shù)顯內(nèi)徑表等,并帶有測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理功能及打印輸出。
(2)CNC齒輪測量中心——德國Klingelnberg公司、美國M&;M及Mahr公司的齒輪測量中心,其儀器的測量不確定度可達2微米,可檢測各種齒輪類零件及各種齒輪刀具;國內(nèi)哈量和精達開發(fā)的齒輪測量中心,在精度和測量速度方面已經(jīng)接近或達到國外水平,但在儀器的精度保持性、穩(wěn)定性、尤其是在軟件測量功能方面還有待進一步提高。
(3)CCD數(shù)字式對刀儀——Zoller、Kelch等公司CCD數(shù)字式對刀儀系列產(chǎn)品測量過程全自動化,具有刀具管理數(shù)據(jù)庫,能與多臺數(shù)控機床通訊,自動實現(xiàn)機床加工位置參數(shù)信息的閉環(huán)反饋?!。?)三坐標測量機——三坐標測量機是數(shù)字化測量儀器的精典產(chǎn)品。國內(nèi)市場的主要供應(yīng)商有??怂箍登鄭u(原名B&;S前哨)、ZEISS、Mahr、LK、西安愛德華、303所、上量等企業(yè)。三坐標測量技術(shù)在采用工程陶瓷、磁力封閉新材料、新結(jié)構(gòu)方面多有進展。多測頭的集成,擴大了儀器測量功能;多功能、高精度、多坐標綜合測量儀,打破了傳統(tǒng)量儀的格局;一臺儀器一次裝卡可完成工件多種幾何參數(shù)的檢測,提高了測量精度和效率。??怂箍登鄭u小型數(shù)控測量機
Mahr多坐標多功能綜合測量儀
2測量技術(shù)與制造系統(tǒng)的集成 將現(xiàn)代測量技術(shù)及儀器融合、集成于*制造系統(tǒng),從而構(gòu)建成完備的*閉環(huán)制造系統(tǒng),為“零廢品”制造奠定了基礎(chǔ)。
1)圓柱齒輪/錐齒輪閉環(huán)制造系統(tǒng)——格里森公司及克林格貝爾公司,采用*的齒輪測量中心及相應(yīng)的齒輪測量軟件,與CNC齒輪加工機床相連,實現(xiàn)了圓柱齒輪、弧錐齒輪的CAD/CAM/CAI的閉環(huán)制造。
(2)復(fù)雜數(shù)控刀具閉環(huán)制造系統(tǒng)——Walter公司生產(chǎn)的Helicheck刀具測量儀,可實現(xiàn)數(shù)控刀具的自動化、非接觸式測量。通過OTC刀具在線補償系統(tǒng),與Helitronic數(shù)控刀具磨床實現(xiàn)在線連接;將實測值和設(shè)計值進行比較后,實時修正機床磨削參數(shù),確保了復(fù)雜型面數(shù)控刀具的加工質(zhì)量。 3) 剃齒刀閉環(huán)制造系統(tǒng)——日本大阪精機將齒輪測量儀器和剃齒刀磨床通過計算機起來,構(gòu)成一個閉環(huán)的剃齒刀磨齒系統(tǒng):將初磨后測量的結(jié)果和剃齒刀數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)進行比較,再對磨齒機加工參數(shù)進行修正,從而保證精磨合格。
3在線在機測量技術(shù)
在線在機測量技術(shù)以及工位量儀、主動量儀是大批量生產(chǎn)時保證加工質(zhì)量的重要手段。計量型儀器進入生產(chǎn)現(xiàn)場、融入生產(chǎn)線,監(jiān)控生產(chǎn)過程。對儀器的高可靠性、率、高精度以及質(zhì)量統(tǒng)計功能、故障診斷功能提出了新的要求,而近年來開發(fā)的各種在線在機測量儀器滿足了這些要求。 (1)三坐標測量機進入汽車大型覆蓋件生產(chǎn)線——美國Brown Sharp公司的Bravo-NT測量機可在汽車生產(chǎn)線上對車身尺寸實施在線測量并充分滿足汽車生產(chǎn)線對測量節(jié)拍、測量精度和測量可靠性的要求。
(2)大齒輪/成型齒輪磨齒機的機載齒輪測量裝置——德國Kapp公司磨齒機的機載齒輪測量裝置是一個典型事例。測量系統(tǒng)和機床集成一體,可在工件試磨后馬上進行在機檢測,測量信息處理后能反饋至機床,及時修正加工參數(shù)。特別有利于大型、重型齒輪和大批量齒輪的成形磨削加工。
(3)汽車齒輪在線測量分選機——美國ITW公司展出的齒輪在線自動分選機。該儀器作為一種改型的齒輪雙面嚙合在線檢測分選機,具有特殊的二維齒向測量機構(gòu),除了測量齒輪徑向綜合偏差、齒厚、加工毛刺及磕碰缺陷以外,還能測量雙嚙齒向偏差和雙嚙齒向錐度偏差等齒輪誤差,能滿足對批量生產(chǎn)汽車齒輪的在線檢測和自動分選的要求。
(4)火車車輪(熱鍛及冷加工)在線檢測系統(tǒng)——合肥工業(yè)大學(xué)為馬鞍山鋼鐵公司開發(fā)的火車車輪(熱鍛及冷加工)在線檢測系統(tǒng)*,滿足了對熱鍛車輪毛坯和精車車輪輪廓形狀和幾何尺寸精度的的質(zhì)量監(jiān)測。
4大尺寸、復(fù)雜幾何型面輪廓測量技術(shù)及儀器、反求工程測量技術(shù)及儀器的發(fā)展
(1)可移動、多關(guān)節(jié)式坐標測量機,便于現(xiàn)場使用——Poli、Fardarm公司的多關(guān)節(jié)式坐標測量機,采用了高精度光柵和內(nèi)置平衡系統(tǒng),且?guī)в袦囟妊a償,精度可達±0.025mm/1.2m球;加拿大EAGLE精密技術(shù)公司的EPT
TMS-100彎管測量系統(tǒng),具有接觸式和紅外非接觸式兩種測頭,以及與數(shù)控彎管機全兼容的零件庫和誤差校正信息庫,可與數(shù)控彎管機集成為一個完整的、信息融通的閉環(huán)彎管制造系統(tǒng),特別適用于航空發(fā)動機制造業(yè)(2)視覺測量技術(shù)和測量系統(tǒng)應(yīng)用廣泛——天津大學(xué)開發(fā)的汽車大型覆蓋件在線測量系統(tǒng)。采用兩臺或多臺高精度經(jīng)緯儀和基準精密靶標進行測量儀器的現(xiàn)場精度校準,精度高、速度快,得到用戶一汽大眾等的好評。該項目榮獲了國家科技進步二等獎。復(fù)雜形面焊接件、沖壓件模具或工件幾何尺寸的CCD視覺檢查儀器,近年來在國內(nèi)外得到了迅速的發(fā)展。(3)激光跟蹤測量儀——API的6維激光測量系統(tǒng)、Leize公司的激光跟蹤測量儀,帶有紅外激光長度測量(ADM)系統(tǒng),可用于大尺寸復(fù)雜形面輪廓的測量。2.5激光測量技術(shù)和儀器 隨著激光測量技術(shù)的發(fā)展,納米分辨率激光干涉測量系統(tǒng)在超精測量和超精加工機床上得到廣泛應(yīng)用。
(1) 英國Renishaw公司展出的M10激光干涉測量系統(tǒng),配備了靈敏度和精度更高的溫度、氣壓、濕度傳感器和EC10環(huán)境補償裝置,提高了測量精度,其穩(wěn)頻精度可達±0.05ppm,線性測量精度±0.7ppm,分辨率可達1納米,是激光測量技術(shù)發(fā)展的典型代表。
(2) 德國SIOS的小型激光干涉儀系列產(chǎn)品,有微型平面干涉儀、激光干涉測頭等,可以和用戶多種測量系統(tǒng)結(jié)合,據(jù)稱特別適用于完成各種小尺寸范圍的納米測量任務(wù)
(3) 光動(OPTODYNE)公司開發(fā)的激光向量測量技術(shù),是一種采用對角線方向測量數(shù)控機床空間位置精度的新方法,能提高在機檢測數(shù)控機床的精度和檢測速度。API的六維激光測量系統(tǒng),一次安裝調(diào)試后,可同時測量數(shù)控機床的6項精度,為生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)控機床的檢測提供了另一種快速準確的檢測與診斷手段。2.6微、納米級高精度傳感器
傳感器向小型化、微、納米級精度發(fā)展,生產(chǎn)現(xiàn)場適應(yīng)性更強,精度更高。(1) 北京標普及HEIDENHAIN的納米光柵技術(shù)和納米光柵數(shù)字式位移傳感器系列產(chǎn)品,將光柵傳感器的精度和分辨率提高了一個等級。標普的光柵納米傳感技術(shù),解決了納米光柵的工作原理、納米光柵的制造技術(shù)、納米光柵信號的讀取技術(shù)和信號細分技術(shù)以及納米機械的制造等四大難題,取得了自主知識產(chǎn)權(quán),并已經(jīng)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,其測量系統(tǒng)的精度在100毫米上小于±20納米。產(chǎn)品除在國內(nèi)市場銷售外,還遠銷國外。北京珍寶智能機器技術(shù)公司的智能化電感頻變式比較儀的示值變動性不大于0.003微米,示值誤差不大于±(0.003+0.00)微米(式中A為示值),已為國內(nèi)多家塊規(guī)制造廠所采用。
(2) 三坐標機測頭向高精度、小型化的發(fā)展:RENISHAW的SP80超高精度數(shù)字式掃描測頭,分辨率為0.02微米;ZEISS的VAST三維6向掃描測頭系統(tǒng),采用平行簧片機構(gòu),分辨率為0.05微米,掃描范圍達2毫米。Werth的光纖測頭,半徑僅為12.5微米,號稱世界zui小,適用于超細、超精密工件的測量。2.7測量軟件功能的增強和擴展 (1) 測量軟件已從“被動”的測量數(shù)據(jù)處理和單個產(chǎn)品質(zhì)量評定,發(fā)展為“主動”的生產(chǎn)過程加工質(zhì)量的監(jiān)控和故障診斷,SPC得到普遍應(yīng)用;測量儀器精度補償軟件和加工機床參數(shù)反饋調(diào)整軟件的開發(fā),為實現(xiàn)“零廢品”制造提供了技術(shù)支撐;
(2) 相同或不同類型多傳感器海量測量數(shù)據(jù)的集成融合技術(shù),大大提高了反求工程的制造質(zhì)量并縮短了開發(fā)周期:華中科技大學(xué)的復(fù)雜形狀零件的測量、集成建模和面向制造的設(shè)計軟件的開發(fā)成功大大擴展了軟件的功能;
(3) 對虛擬測量技術(shù)和虛擬儀器(虛擬量儀)的研究不斷深入,NI產(chǎn)品不斷更新:如重慶大學(xué)開發(fā)的傻瓜型虛擬儀器適合中國國情,推出的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器前景誘人。
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