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隨(suí)著企業(yè)對製造效率(lǜ)和工件品質提出越來越高的要求,如何對模具提(tí)供一個快(kuài)速、全麵以及精確的檢測,已成為現代注塑模具行業工業發展麵臨的一(yī)個重要課題。當今,模具檢測技術的發展趨勢是(shì):注塑模具行業(yè)對模具檢測技術的要求
1.輸(shū)出量由模擬量向數字量轉(zhuǎn)變;
2.測量精度由低到高;
3.檢測方式(shì)由接觸式向(xiàng)非接觸式轉變(biàn);
4.在線測量技術越來越得到重視;
5.在機測量技術迅(xùn)速發展。
一.檢測(cè)方式由接觸式向非接觸式轉變
采用接(jiē)觸式測量的設備主要有接觸式三坐標測量機和便攜式關節(jiē)臂等。這類檢測設備(bèi)具有精度高、可靠性強等優點(diǎn),但(dàn)是,接觸式檢測速度慢(màn),會磨損測量(liàng)表麵,檢測(cè)過程(chéng)須對探頭做(zuò)半徑補償,也無法對(duì)軟(ruǎn)物質表麵進行測量,同時存在檢測盲區。
非接觸式檢測使用到的儀器設備主要有:激光跟蹤(zōng)儀、激光掃(sǎo)描儀、白光測量係統以及藍光檢測係統等。這類檢測設備具有對工件無磨損、測量快、易裝夾(jiá)、易操作等特點(diǎn),同時,相比接觸式測量,非接觸式測量存在著精度偏低的缺點,因此,這也成了非接觸式測量儀器的重點研(yán)究方向。
二.在線測(cè)量技術越來越得到重視
原來那種(zhǒng)加工完成後交由檢測(cè)部門進行公差和精度驗證的方式已經越來越不能適應現代模具企業的生產,而完成各種工裝與模具的現場尺寸測量與驗(yàn)證,並實時監控、反饋裝配與加工的質量,為(wéi)生產過程的調整(zhěng)以及品質檢控提供依據的在線測量技術,成了模(mó)具檢測技術的必然趨勢。
而要求測量設備工作在車間現場,這就要求模具檢測技術在(zài)兩個方(fāng)向進行努力與調整:
1.能夠克服車間環境對精密測量係統的影響,並能夠適應現場生(shēng)產對於高效率的要求。不同於計量室,生產現場將麵臨著環境(jìng)溫度條件無法達到像計量室那樣(yàng)嚴格的控製,同時還存(cún)在著對測量精度有著嚴重影響的振動、粉塵、油汙等狀況。要適應在車間現場的測量需要,測量係(xì)統需要配備溫度補償係統,通過軟件和傳感器補(bǔ)償由於溫度變化(huà)對測量精度的影響。
2.考慮到車間現場特殊環境、測量效率以及與生產線進行整(zhěng)合等一係列的要求,測量廠家需要通過係統解決方案(àn)或者說是交鑰(yào)匙工程的(de)方(fāng)式(shì),幫助用戶解決這方(fāng)麵的問題(tí),這包(bāo)括了隔振係統的設(shè)計、溫(wēn)控間設計與建立、手動和自動上下料係統以(yǐ)及(jí)各種專用(yòng)與通用夾具等方麵的內容。
三(sān).在機測量技術迅速發(fā)展
為了更快地驗證新工藝的準確性,更及時地發現機床工具的不良狀態(tài),提高(gāo)加(jiā)工(gōng)合格率和縮短工期,在機測量技術的(de)發展(zhǎn)將更加(jiā)迅速。
在機測量係統包括:安裝在機床上用以收集工件質量數據的機床測頭,及其配置的測量軟件或者測量程(chéng)序,檢測過程由(yóu)機床控製完(wán)成,並(bìng)最終於機床控製器或者於電腦測量軟件中顯示測量數據及報告。一般,在(zài)機測量技術的應用分為簡單的輔助(zhù)加工測量和全麵的(de)質(zhì)量檢測。
輔助加工測量又分三類:
第一類,加工坐標係精度補償
通常,加工坐標係(xì)精度(dù)全部依賴工件在工裝(zhuāng)上的定位精(jīng)度,由於人為(wéi)操作誤差及工裝本身精度等原因,加工坐標係的精度並(bìng)不是很可靠,所以在(zài)加工之前,應用在機(jī)測量係統(tǒng)精建坐標係,並據此回補機床(chuáng)的加工坐標係,將為良好(hǎo)的加工質(zhì)量奠定(dìng)基礎。
第二類(lèi),工裝狀態監測
工(gōng)裝的狀態(tài)嚴重影響工件的定(dìng)位精度,所以,利用在機測量技術驗證工(gōng)裝的精度(dù)是(shì)大批量生產線常采用的手段,許多汽車動力總成生產線,就在工藝中(zhōng)安插了工裝在機測量的(de)環節(jiē)。
第三類,關鍵特征工序控製測量
當工件原料昂貴、難以加工或其他(tā)原因需要控(kòng)製廢品率,或者新產品新工藝處於驗(yàn)證階段,急需要最快的驗證手段以縮短(duǎn)研發周期時(shí),可以對工序中的某些關(guān)鍵特征進行在機測量,實時指導下一道工序加工,提高加工(gōng)質量,同時,免除使用其(qí)他(tā)非在機測量手段導(dǎo)致的工件搬運成本、工期時間浪費(fèi)以及工件再次(cì)返工時帶來(lái)的重定位累積誤差。
全麵的在機質量檢測是在機測量技術的(de)另一個重要(yào)的典型應用,模具通(tōng)常(cháng)是(shì)返修率高的工件,在加工過程中控製難度比較大,非常需要在工件初加工甚或在毛坯件時就能明確其尺寸質(zhì)量,以減少不合格品數量(liàng)甚(shèn)至追求100%的合格率,這時,在(zài)機測量不但成為加工者的(de)指導者,而且可以充當終檢的裁判。
軟件和硬件是在機測量技術的發展核心:
(1)借助於在機測量軟件,應實(shí)現特征三維的形位公差(chà)檢測與評價,提供翔實(shí)的測量(liàng)報告,還能夠把測量數據納入統(tǒng)計分析數據庫,用以(yǐ)統計分析加工過程能力;同時,專業高精密測量軟件有待進一步的開發。
例(lì)如,現階(jiē)段主要的精密模(mó)具破損檢測方法包括:基於K均值聚類算法的精(jīng)密模具破損檢測方法、基於(yú)BP神(shén)經網絡算法的精密模具破損檢測方法和基於高斯曲(qǔ)線(xiàn)擬合算法的精密模具破損檢測方(fāng)法。其中,最常用的是基於高斯(sī)曲線擬合算法的精密模具破損(sǔn)檢測方法,而利用高斯曲線擬合算法進行精密模具(jù)破損檢測,假設破損(sǔn)區域過於微小,將造成采集的精密模(mó)具圖像像素特征發生混淆,無法獲取最優的破損檢測結果,從而降低了(le)精密模(mó)具破(pò)損檢(jiǎn)測的準(zhǔn)確性。為了(le)避免(miǎn)傳統的算法在精密模具破損區域(yù)過於微小的情況下存在(zài)的缺陷,新算法、新(xīn)軟件的研究變得十(shí)分迫切。
(2)在機測量硬(yìng)件通常包括:無線電機床測頭、紅外線機床測頭及在機刀具測量設備—對刀儀(yí)等,而新式聲學、光學探頭的研究與集成也將是在(zài)機檢測技術的發展(zhǎn)方向之一。
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