在過(guò)去幾年,中國(guó)大量引進(jìn)*加工和檢測(cè)設(shè)備,在硬件方面已經(jīng)達(dá)到了較高的水平,解決了在機(jī)械加工制造領(lǐng)域中的硬件問(wèn)題,繼而引進(jìn)的是*的cad/cam系統(tǒng),同時(shí)也帶來(lái)了一部分cam軟件不能解決的問(wèn)題。
如何尋求更高層次的高速、5軸技術(shù)呢?如何提高加工效率、編程質(zhì)量、機(jī)床安全性、設(shè)備利用率和節(jié)約刀具成本等?針對(duì)這些問(wèn)題,上出現(xiàn)了更*的制造技術(shù)。例如,數(shù)控機(jī)床在線質(zhì)量控制系統(tǒng)(omv)和自適應(yīng)加工(fs-fixture)等。這些技術(shù)在空客、波音/麥道、ge航空、nasa、hyde集團(tuán),以及goodrich大量應(yīng)用,而在國(guó)內(nèi)仍然需要進(jìn)一步引進(jìn)消化。制造業(yè)的木桶原理同樣存在,一個(gè)環(huán)節(jié)的落后,導(dǎo)致的結(jié)果將仍然是整體落后。
目前國(guó)內(nèi)航空、兵器制造業(yè)和光學(xué)高精密制造存在的數(shù)控機(jī)床在線質(zhì)量控制問(wèn)題已經(jīng)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(jù)進(jìn)行數(shù)控加工過(guò)程的產(chǎn)品質(zhì)量控制,嚴(yán)格控制制造過(guò)程的相關(guān)尺寸精度公差、形位公差、過(guò)程余量與工藝評(píng)估調(diào)整等成為理想解決方案,本文從該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵤┓绞竭M(jìn)行了闡述。
“在機(jī)檢測(cè)”(omv)解決方案是一種在數(shù)控加工機(jī)床上使用的,用于自動(dòng)化測(cè)量自由曲面和幾何體的離線編程軟件系統(tǒng)。采用在機(jī)檢測(cè)航空航天制造企業(yè)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(chǎn)品精度。在加工過(guò)程中,當(dāng)零件沒(méi)有被從數(shù)控機(jī)床上卸下來(lái)之前,做出制造過(guò)程中是否繼續(xù)和是否返工等的“英明”的決定。通過(guò)對(duì)加工的每一個(gè)階段監(jiān)測(cè)被加工零件的質(zhì)量,從而可節(jié)省大量的加工時(shí)間。它能夠盡早地發(fā)現(xiàn)加工中出現(xiàn)的任何誤差,并盡快地將其修正,從而極大地降低成本。
該系統(tǒng)選用高精度的renishaw mp700測(cè)頭系統(tǒng)和delcam的在機(jī)檢測(cè)軟件delcam powerinspect omv,測(cè)頭mp300精度可以達(dá)到1~2μm,能夠適用大多數(shù)精密零件的在線檢測(cè),delcam powerinspect omv能方便快捷地完成加工模型樣本和cad原始數(shù)據(jù)之間的對(duì)比檢測(cè),它不僅是一個(gè)的檢測(cè)專家,還能生成圖文并茂、清晰易懂的檢測(cè)報(bào)告。omv系統(tǒng)也可進(jìn)行脫機(jī)編程,預(yù)成檢測(cè)數(shù)控程序,輸入數(shù)控機(jī)床,并結(jié)合檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的仿真、碰撞和干涉檢查,以減少在機(jī)檢測(cè)的時(shí)間和工序。
omv 在機(jī)檢測(cè)系統(tǒng),還能監(jiān)控在任意加工工序階段的工件質(zhì)量情況,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修改錯(cuò)誤,從而節(jié)省大量的加工時(shí)間和加工成本。例如,它能地檢測(cè)出粗加工之后各曲面的加工余量,而不用等到全部加工完成后才能發(fā)現(xiàn)加工過(guò)程中是否存在錯(cuò)誤。omv在機(jī)檢測(cè)系統(tǒng),還能監(jiān)控在任意加工工序階段的工件質(zhì)量情況,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修改錯(cuò)誤,從而節(jié)省大量的加工時(shí)間和成本。在一些精密零件的制作過(guò)程中,往往會(huì)在后的工序產(chǎn)生廢品,那么及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,避免廢品的出現(xiàn)顯得尤為重要。
同樣地,該系統(tǒng)也適用于測(cè)量任何加工失誤造成的刀具或工件的損壞程度。
實(shí)現(xiàn)omv數(shù)控機(jī)床在機(jī)檢測(cè),同樣也能惠及那些應(yīng)客戶要求必須提供獨(dú)立產(chǎn)品檢測(cè)的公司。通過(guò)直接在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行工件的初步檢測(cè),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修改錯(cuò)誤,避免直到產(chǎn)品運(yùn)送給檢測(cè)者后才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的情況發(fā)生。
檢測(cè)和制造理論數(shù)據(jù)必須要求統(tǒng)一,那么omv采用和現(xiàn)代數(shù)字制造同樣的理論依據(jù)cad模型進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè),同時(shí)輸出必須的數(shù)據(jù)。另外,還有幾個(gè)方面:
(1)零件質(zhì)量檢測(cè):形位公差、曲面誤差等;
(2)裝配件的檢測(cè):裝配誤差檢測(cè)、裝具檢測(cè);
(3)優(yōu)化調(diào)整指導(dǎo):裝配優(yōu)化調(diào)整方案也可以充分采用,然后輸出相同的數(shù)據(jù),輸出多種形式的檢測(cè)報(bào)告,提供給工藝和制造體系的所有環(huán)節(jié)。
同時(shí)可以支持5軸機(jī)床,其主要優(yōu)勢(shì)在于能夠在不需要重新裝夾工件的情況下,檢測(cè)任何倒勾形面情況。同樣,它能檢測(cè)到工件內(nèi)部無(wú)法直接沿z軸方向檢測(cè)的特征的加工情況。例如,不同角度上的一系列孔,只需通過(guò)一個(gè)步驟就能檢測(cè)完畢。此外,當(dāng)檢測(cè)較深的型腔或側(cè)壁時(shí),可以采用較短的探針,通過(guò)降低刀頭位置靠近工件,并沿著曲面傾斜探針進(jìn)行檢測(cè),評(píng)估整個(gè)零件的誤差和形位公差。
采用omv在機(jī)檢測(cè),受益明顯的是那些不具備檢測(cè)能力的生產(chǎn)廠家。大多數(shù)企業(yè)為了檢測(cè)一些大型零部件而花費(fèi)巨額資金來(lái)配備專業(yè)設(shè)備,這樣的情況是不切實(shí)際的。大多現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都配備了或可加上幫助工件裝夾的測(cè)量裝置?,F(xiàn)在,這些數(shù)控機(jī)床如果配上powerinspect的omv模塊,則僅需花費(fèi)極小的額外費(fèi)用即可使這些測(cè)量裝置也具備檢測(cè)能力。其脫機(jī)編制完整檢測(cè)數(shù)控程序的功能,盡可能減少加工過(guò)程中發(fā)生操作中斷的情況。同時(shí)進(jìn)行更新的自適應(yīng)加工(ps-fixture)的前提也必須是設(shè)備具備檢測(cè)功能,才能有效的實(shí)施自適應(yīng)加工。