三坐標測量在模具制造或設(shè)計中的應(yīng)用

郭鳳玲

【摘要】在實際的模具制造過程中，三坐標測量具有重要意義，不僅能能夠提高模具設(shè)計的合理性，還能保證模具制造的質(zhì)量。三坐標測量機是一種綜合的檢測設(shè)備，主要是以一些精密的電子儀器作為基礎(chǔ)，然后通過對電子技術(shù)、計算機技術(shù)、激光干涉技術(shù)等。本文主要通過對三坐標測量技術(shù)在模具的制造以及設(shè)計中的應(yīng)用進行分析，并且依據(jù)實際情況提出了一些問題，希望能夠促進模具制造行業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】三坐標測量；模具設(shè)計；模具制造

隨著科技的不斷發(fā)展，有效的提高模具制造行業(yè)的發(fā)展，主要是由于三坐標測量技術(shù)的應(yīng)用。通常來說，三坐標測量技術(shù)主要的作用是：能夠?qū)崿F(xiàn)空間為點的數(shù)據(jù)測量，實現(xiàn)對各個零件的尺寸、位置等進行精準測量；在實際的工作過程中，由于計算機技術(shù)的使用，有效的實現(xiàn)了相關(guān)數(shù)據(jù)的運算以及對各個工作程序的控制，同時，還實現(xiàn)了設(shè)備的智能化，實現(xiàn)了對三維坐標測量，保證了模具制造的科學(xué)性以及合理性。因此，積極的加強三坐標測量技術(shù)在模具制造業(yè)中的應(yīng)用十分必要。

一、三坐標測量機概述

1.三坐標測量機分類 通常來說在實際的工作過程中，三坐標測量機依據(jù)其工作方式能夠分為二種：點位測量、連續(xù)掃描測量方式。所謂的點位測量主要是由相關(guān)的設(shè)備對模具零件的一些空間點進行特定的處理，最后獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，同時還能獲取特定的一些幾何元素的形狀以及位置。所謂的連續(xù)掃描主要是通過對曲線、曲面等相關(guān)內(nèi)容進行連續(xù)測量，獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，基本上都是一些大型的測量機。依據(jù)的測量機的測量方向的差異依據(jù)三維坐標測量機的總體布局結(jié)構(gòu)模式能夠分為：懸臂式、橋式、龍門式、立柱式、坐標鏜床式等，由于不同工作方式，這些設(shè)備的使用范圍也不相同。通常來說，懸臂式結(jié)構(gòu)較為緊湊，能夠適應(yīng)各種工作、操作簡單，便于攜帶，但是，在實際的應(yīng)用過程中，容易發(fā)生變形，所以，它的測量范圍收到極大的限制。橋式結(jié)構(gòu)其穩(wěn)定性較，三個軸的運行范圍較大，通常都是應(yīng)用于一些大型的機器；龍門式，這種設(shè)備便于攜帶，并且能夠隨意進行移動但是在移動過程中會產(chǎn)生一定的慣性，龍門式通常都是一些小型的機器。在實際的模具制造過程中，常用的形式有：橋式、龍門以及立柱式[1]。

2.三坐標測量機的構(gòu)成 在實際工作過程中，三坐標測量機能夠分為主體部分、測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)體以及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。其中主要的測量設(shè)備主體部分在運動過程中主要包括了：X軸的主滑架、Y軸的副滑架以及Z軸，在實際的應(yīng)用過程中，相關(guān)的工作臺通常都是采用花崗巖制作的，具有良好的穩(wěn)定性以及強度。所謂的測量系統(tǒng)主要包括了測量所需要的測頭、標準器等，標準器一般都是采用金屬光柵或者增量光柵；在實際的工作過程中，三維測頭的使用，有效的提高了測量的精確度以及測量的智能化。另外測量過程中，相關(guān)的計算機設(shè)備以及相關(guān)的軟件都需要使用專用的計算機以及軟件，才能完成相關(guān)數(shù)據(jù)的收集以及處理輸出。通常來說，工作過程中所需要的軟件主要有通用程序、公差比較程序、輪廓測量程序、統(tǒng)計程序、計算機輔助編程等。

3.三坐標的測量方式 通常來說，三坐標在實際的測量工作過程中，主要采用的測量方式有直接測量、程序測量、自學(xué)習(xí)測量。在實際的工作的過程中，相關(guān)工作人員首先應(yīng)該依據(jù)合實際情況，進行手動測量；程序測量指的是在測量過程中，及時的將所需測量的零件安裝相關(guān)需求進行全部操作，然后，通過對測量方式進行控制，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的測量適用于批量生產(chǎn)的零件，所謂的測量指的是對第一個零件進行測量，通過相關(guān)的指令實現(xiàn)對相關(guān)的程序的循環(huán)利用，在實際的工作過程中，應(yīng)該注重其正確性。

二、三坐標測量機在實際中應(yīng)用

文章主要通過對尖頭旋鈕的冷擠壓型腔以及沖頭進行測量，如下圖：

尖頭旋鈕冷擠壓型腔模坯及凸模

在上述測量過程中，胚料直徑大約為58mm，其高度大約為40mm，噸位大約為100t，采用LH120.5.106橋式三坐標測量機進行測量，相關(guān)的系統(tǒng)采用增量式光柵，其分比率為0.005mm，測量不準確依據(jù)VDI/VDE2617-1986《坐標測量機床的精度》作為標準，其線性不確定度大約為。最要的測量過程重要包括了：觸頭定義以及檢驗。在實際的測量過程中，觸頭和相關(guān)李零件進行接觸時，相關(guān)計算機就會將測頭的中心坐標進行記錄。另外，觸頭的測量檢驗工作主要還包括了測量機不同測量點時常的差距，計算機通過各觸頭進行分開測量，能夠通過三維坐標計算出各個觸頭的實際球徑以及位置和尺寸，并且能夠?qū)⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)進行儲存，當做補償值。這種通過不同的測點進測量的方式，依舊能夠得帶準確的測量值。

2.零件的找正 在實際的測量工作中，零件的找正工作主要包括了：通過相關(guān)的三維找正或者二維找正，及時的對原始參數(shù)進行確定；及時啟動找正程序；選定第一坐標軸；積極的對相關(guān)的程進行調(diào)試，并且對相關(guān)的測量數(shù)據(jù)進行儲存；選擇的第二坐標。如果采用三維找正，工作人員還應(yīng)該積極的對第三軸進行確定，在確定過程中，主要依據(jù)右手標準進行確定。

3.工件測量坐標設(shè)定 在實際測量工作中，相關(guān)工作人員在工件測量坐標設(shè)定以后，然后可以對其進行調(diào)試指令的測試，通常來說，主要能夠分為直線坐標測量、平面坐標測量、高度關(guān)系測量、曲面輪廓測量、三坐標測量以及角度關(guān)系測量等，在測量過程中工作人員還應(yīng)該積極的對測量過程進行把握，保證測量結(jié)果的準確性。

三、在模具設(shè)計中的應(yīng)用

在實際的模具設(shè)計過程中，三坐標測量機的應(yīng)用，能夠為相關(guān)的設(shè)計工作人員提供精準的數(shù)據(jù)標準，保證設(shè)計的合理性，另外，對于一些較為復(fù)雜的模具零件，三坐標測量還能提供準確的三維立體圖像，一定程度上保證了設(shè)計質(zhì)量。

四、總結(jié)

本文主要通過對三坐標測量機在模具制造以及設(shè)計進行研究，明確了三坐標測量機相關(guān)的內(nèi)容，并且結(jié)合實際進行分析，希望能夠促進三坐標測量在模具制造設(shè)計中的應(yīng)用，保證良好的模具質(zhì)量。

參考文獻

[1]李鴻生，郝革紅，蘇海云，鄧建國.三坐標測量在燈具制造中的應(yīng)用.輕工科技，2014（5）：111-112.