河北太行機械工業(yè)有限公司 (石家莊 052160) 楊春金 谷永明 任志軍
在承接高鐵零件生產(chǎn)中,零件尺寸精度要求高、檢測量大,即使建好程序,但數(shù)量龐大,工作量也隨之加大,因此通過采用將多件產(chǎn)品組合測量方法來解決這個問題,不僅減少取放產(chǎn)品的時間,提高工作效率,而且在組合測量的過程中,操作員隨時觀察、及時對比,對提高檢測精度起到積極作用。下面就以一種簡單的襯套為例(尺寸見圖1),來說明組合測量方法的實現(xiàn)。使用的三坐標(biāo)測量儀是海克斯康global050705。
圖1 襯套
(1)單一工作平面(Z+)的尺寸測量。
(2)設(shè)計定位工裝,保證被測產(chǎn)品精確定位。
(3)適用于要求全檢或檢測數(shù)量大的產(chǎn)品。
根據(jù)三坐標(biāo)工作臺大小和產(chǎn)品的尺寸確定組合測量件數(shù),要求:①不能超出測頭測量范圍。②留出測頭回退的距離,避免測針在測量的過程中發(fā)生碰撞。根據(jù)襯套的尺寸,我們選擇組合測量件數(shù)最大為6件,超過6件就會超出測量范圍,機器就會報錯,也可以根據(jù)實際情況確定組合件數(shù)(不大于6件)。
6件產(chǎn)品的組合方式有兩種,第一種是框架式,如圖2所示。這種方式編程時需要調(diào)整測量起始、終止角度,觸測點避開襯套間距最近處,并且適當(dāng)減小測頭回退距離,保證測量過程無碰撞。優(yōu)點是用來定位的框架工裝不用移動,不影響其他產(chǎn)品的測量;缺點是襯套擺放有微小偏差,測針就容易發(fā)生碰撞。
圖2 框架式
第二種是隔離式,如圖3所示。這種方式的優(yōu)點是襯套之間距離較大,測針不會發(fā)生碰撞;缺點是用來定位隔離的工裝在測其他產(chǎn)品時需移走,定位工裝反復(fù)安裝和拆卸給操作帶來不便。
圖3 隔離式
正常的編程程序是先初建坐標(biāo)系,切換到DCC模式,再精確建立坐標(biāo)系,測量所有需要評價的特征元素并進行評價,程序編譯結(jié)束。再次測量同樣的產(chǎn)品時,只要手動初建坐標(biāo)系后,程序就會自動執(zhí)行,最后得到我們需要的測量結(jié)果。
現(xiàn)在保證定位工裝位置固定,把初建坐標(biāo)系省略,直接切換到DCC模式,精建坐標(biāo)系,測量所有需要評價的特征元素并進行評價,程序編譯結(jié)束。再次測量同樣的產(chǎn)品時,將產(chǎn)品擺放到位,Ctrl+Q程序自動執(zhí)行,一直到測量結(jié)束,輸出測量報告。整個測量過程不用手動采點,實現(xiàn)全自動測量,但是前提條件是每次測量產(chǎn)品時,定位工裝的位置是固定不變的。
以框架式組合測量為例,編程步驟為:
(1)精建坐標(biāo)系。直接切換到DCC模式,根據(jù)產(chǎn)品需要評價的尺寸和基準(zhǔn)精建坐標(biāo)系,襯套比較簡單,我們選擇機器坐標(biāo)平面Z+作為工作平面,坐標(biāo)原點平移至第一個襯套內(nèi)圓圓心。
(2)測量特征元素。測量第一個襯套,選擇自動測量圓的模式,如圖4所示,中心坐標(biāo)選擇襯套上邊圓圓心坐標(biāo),起始角度選擇15°,取點位置錯開襯套之間距離最近的位置,內(nèi)圓直徑178mm,測點16,深度分別取15mm和45mm測量兩個內(nèi)圓,得到圓1-1和圓1-2,測量前后設(shè)置安全距離。同樣的方法測兩個外圓,深度分別設(shè)置為-15mm和-45mm,得到圓1-3、圓1-4。評價4個圓的直徑尺寸和圓度。
圖4 自動測圓
(3)陣列。復(fù)制第一個襯套的特征元素和評價結(jié)果,選擇陣列,輸入X軸和Y軸的平移距離,陣列粘貼,分別得到其他襯套的測量程序。圖形界面如圖5所示。
測量的時候保證定位工裝位置固定,放置6件襯套,執(zhí)行Ctrl+Q即可。我們也可以放1個、2個、3個、4個、5個,不大于6個就行,你需要測幾個在程序中就選擇幾個,執(zhí)行Ctrl+L塊操作,程序自動執(zhí)行所選擇的程序塊,得到相應(yīng)測量報告。
圖5 陣列結(jié)果圖形
組合測量方法的實現(xiàn),首先工作效率將提高一倍,甚至?xí)啵砸r套為例,一件一件地測量,我們測6件,耗時20min多,而采取組合測量方式,同時測量6件產(chǎn)品共耗時不到8min;其次,組合測量采用全自動觸測取點,觸測速度一致,人為誤差小,提高了測量精度;再次,操作手柄是易損件,頻繁使用容易損壞,更換手柄的費用為8000元左右,組合測量定位好,就可實現(xiàn)全自動測量,無需使用操作手柄,減少了機器的維護維修費用;此外,組合測量的實現(xiàn)同時也節(jié)省了人力資源,測量過程中不用頻繁地取放零件,提高了整體工作效率,因此三坐標(biāo)組合測量方法值得廣泛推廣應(yīng)用。