成功案例
了解三維光學(xué)測量技術(shù)在不同行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例
發(fā)動機排氣噪聲是汽車的主要噪聲源之一,而汽車消聲器是降低發(fā)動機排氣噪聲的重要部件。消聲器結(jié)構(gòu)裝配的緊密性,對于保障其振動特性、壓力分布數(shù)值,保障消聲效果至關(guān)重要。
環(huán)形鈑金件是汽車消聲器的重要構(gòu)件之一,由于鈑金件多由板料經(jīng)模具沖壓而成,因其形狀復(fù)雜,物理性能要求嚴(yán)格,形位公差精度要求高,對于環(huán)形鈑金件的生產(chǎn)加工及檢測都提出了很高的要求。

環(huán)形鈑金件在制造過程中產(chǎn)生形位誤差的原因主要有:加工工件的機床、夾具、刀具及工件系統(tǒng)等;加工過程中受力變形、振動、磨損等各種因素的干擾。
形位誤差對汽車消聲器的整體裝配和使用都會產(chǎn)生很大的影響,必須對形位公差予以控制,在設(shè)計時必須規(guī)定形位公差。對于環(huán)形鈑金件生產(chǎn)制造來說,形位誤差對工件使用性能的影響如下:
1、影響鈑金件的功能要求
2、影響鈑金件的配合性質(zhì)
3、影響鈑金件的互換性
對于環(huán)形鈑金件裝配吻合度要求高,使得環(huán)形鈑金件及其模具生產(chǎn)困難、檢測復(fù)雜且較難全面判定其狀態(tài)是否合格。
檢測的難題
1、環(huán)形鈑金件自由曲面多,不規(guī)則,輪廓較多,三維檢測精度要求高。
2、采用傳統(tǒng)的檢測方法(如檢具、治具、三坐標(biāo)等)十分的繁瑣、耗時。
3、傳統(tǒng)檢測方案獲取的三維數(shù)據(jù)不完整,無法進行質(zhì)量檢測與二次設(shè)計。
某汽車鈑金件制造商正尋求一種高效、高精度的檢測方式,滿足環(huán)形鈑金件的檢測需求,以便于改良加工工藝,提升工件的生產(chǎn)效率,降低人力和時間投入成本。
XTOM-三維光學(xué)檢測方案
根據(jù)客戶提出的需求,新拓三維工程師采用XTOM工業(yè)級三維光學(xué)掃描系統(tǒng)+自主研發(fā)的檢測分析軟件的方案,為客戶解決這一檢測難題。

新拓三維XTOM系統(tǒng),適用于三維復(fù)雜曲面的全尺寸檢測,可測量表面劇烈變化的工件,并可對環(huán)形鈑金件進行分多面進行測量,測量數(shù)據(jù)實時自動拼合,實現(xiàn)面輪廓度的全方位檢測。
將側(cè)頭呈45°左右擺放,聚光點對著鈑金件中間偏下部分,確保側(cè)頭能夠同時看到零件側(cè)面和頂面特征。通過多角度轉(zhuǎn)換,共掃描6次得到完整的零件外形輪廓數(shù)據(jù)。

快速準(zhǔn)確獲取三維掃描數(shù)據(jù),直接可得到STL網(wǎng)格面數(shù)據(jù),可與三維檢測軟件配合使用,掃描的封裝數(shù)據(jù)如下:

將掃描獲取的STL三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入到檢測軟件中,迅速檢測環(huán)形鈑金件的數(shù)模和掃描數(shù)據(jù)之間的差異,面輪廓度及尺寸公差一目了然,圖形顯示直觀易懂,可對環(huán)形鈑金件特征進行細(xì)致分析。

為了驗證新拓三維XTOM系統(tǒng)掃描數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及數(shù)據(jù)穩(wěn)定性,新拓三維技術(shù)工程師把用三坐標(biāo)測出來的面輪廓度數(shù)據(jù)進行比對驗證:
三坐標(biāo)測量報告(曲面輪廓度)
| 項目 | 實測值 | 名義值 | 上偏差 | 下偏差 | 評定 |
| 環(huán)形鈑金件測量 | 0.3701 | 0.0000 | 0.8000 | 0.000 | ++ |
新拓三維XTOM系統(tǒng)掃描的5次數(shù)據(jù)與三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)分析比對:
| 名稱 | 要素類型 | 公差 | 實測值 |
| 三坐標(biāo) | 面輪廓度 | 0.8 | 0.3701 |
| Xtop1 | 面輪廓度 | 0.8 | 0.3573 |
| Xtop2 | 面輪廓度 | 0.8 | 0.3723 |
| Xtop3 | 面輪廓度 | 0.8 | 0.3767 |
| Xtop4 | 面輪廓度 | 0.8 | 0.3662 |
| Xtop5 | 面輪廓度 | 0.8 | 0.3586 |
從上表數(shù)據(jù)對比可知,新拓三維XTOM系統(tǒng)測量的5次數(shù)據(jù)整體浮動較小,浮動范圍大約是0.0076mm,和三坐標(biāo)數(shù)值相比最大偏差約為±0.0128mm,最小偏差為0.002mm。經(jīng)測量數(shù)據(jù)驗證,新拓三維XTOM系統(tǒng)掃描數(shù)據(jù)精度、效率能更好地滿足客戶需求。
新拓三維XTOM系統(tǒng)不僅能對環(huán)形鈑金件面輪廓度進行檢測,同時還能捕捉并體現(xiàn)剖面的形位公差,可為客戶的研發(fā)、生產(chǎn)和工件模具制造等提供便利,顯著加快檢測效率,并使客戶得以縮短工藝周期,更好地應(yīng)對汽車鈑金件成型市場不斷變化的市場需求。
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