王茂公

摘 要：本文從市場經(jīng)濟、新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品仿制、產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造過程、提高檢測效益和企業(yè)經(jīng)濟效率幾方面闡述了工業(yè)企業(yè)的數(shù)控設(shè)備加工中心必備三坐標測量機的重要性。

關(guān)鍵詞：數(shù)控設(shè)備 加工中心 三坐標測量機

隨著制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機床已被廣泛應(yīng)用，加工企業(yè)都擁有了自己的數(shù)控加工機床或數(shù)控機床加工中心。數(shù)控機床的應(yīng)用就是為了提升企業(yè)的加工能力，在使制造業(yè)生產(chǎn)出高品質(zhì)的機械產(chǎn)品成為可能的同時，可以最大限度地減少制造的時間，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。這時，常規(guī)的檢測器具及方法，已難以適應(yīng)這種高效率生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品的檢測。那么靠什么來檢測生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的品質(zhì)，保證數(shù)控機床高效率生產(chǎn)的順利進行呢？此時三坐標測量機應(yīng)運而生。

三坐標測量機是把光學、機械、電子和計算機控制技術(shù)融為一體的高精度、高效率、功能性強的檢測設(shè)備。對于數(shù)控機床加工的首件零件的檢測和制造過程中對形狀復雜、精度要求嚴格的零件的檢測都特別有效，從而給數(shù)控機床的工裝夾具和刀具位置的調(diào)整及加工程序補償提供最有效、精確的數(shù)據(jù)。三坐標測量機的這種高精度、高效率以及在CAD/CAM和反求工程中的應(yīng)用是普通檢測技術(shù)所不可比擬的，因此更加推動了數(shù)控加工設(shè)備在制造業(yè)的廣泛應(yīng)用。

一、數(shù)控加工中心配置在線三坐標測量機是市場經(jīng)濟的要求

如果一家工廠建立了一個擁有N臺數(shù)控機床的加工中心生產(chǎn)車間，在當今市場經(jīng)濟的環(huán)境中，就擁有了比別人強大得多的加工能力，將得到許多外來產(chǎn)品的加工業(yè)務(wù)。同時，工廠都會被要求在提供加工零件的同時，提供三坐標測量機的檢測報告。雖然可以從外面的檢測中心獲取報告，但這將給生產(chǎn)帶來不便?；蛘呖梢栽诩庸どa(chǎn)的同時進行檢測，但這樣除了用昂貴的數(shù)控機床實現(xiàn)測量機的功能是一種浪費外，在加工過程中每個位置的誤差在檢測時也可能同時出現(xiàn)，這就不能有效地保證加工過程中的產(chǎn)品質(zhì)量。更明確地說，合適的三坐標測量機可以提高數(shù)控加工設(shè)備的工作效率這樣企業(yè)可以從中獲得更大的經(jīng)濟效益，并增加了開拓新事業(yè)的機會。

三坐標測量機可提供對工件進行檢測的結(jié)果，同時可提供工件的加工程序?qū)崿F(xiàn)制造，并還可以產(chǎn)生CAD文件提供給設(shè)計或歸檔。這個流程被稱為“反求工程”，在未來高速發(fā)展的制造業(yè)擁有廣闊的市場。隨著我國成為WTO的成員國后，市場經(jīng)濟規(guī)律就要求我們完全規(guī)范經(jīng)濟行為，企業(yè)的市場占有能力最終取決于企業(yè)的加工能力、檢測能力和生產(chǎn)能力。一個具有數(shù)控加工中心和三坐標測量機檢測設(shè)備，加工和檢測能力強大的企業(yè)，一定在市場經(jīng)濟中具有超強的市場競爭能力。

二、數(shù)控加工設(shè)備在機械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中離不開三坐標測量機

擁有高精度的數(shù)控加工設(shè)備，就是為了加工出高品質(zhì)的產(chǎn)品，產(chǎn)品的高質(zhì)量從根本上講是通過制造過程實現(xiàn)的，而不是依靠最終檢驗?，F(xiàn)代制造行業(yè)中的質(zhì)量目標是盡可能保持零件的生產(chǎn)與設(shè)計要求一致。然而，要保持生產(chǎn)過程和設(shè)計的一致性，則必須對制造流程進行控制?？刂浦圃炝鞒套顬橛行У姆椒ň褪菧蚀_地測量工件尺寸，獲得尺寸信息后，經(jīng)過分析比對然后反饋信息到生產(chǎn)過程中，進而改進加工工藝或生產(chǎn)流程，從而持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量。

對于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)，尤其應(yīng)注重和強調(diào)生產(chǎn)過程的控制，而生產(chǎn)過程控制的核心是準確地測量工件尺寸。在數(shù)控設(shè)備加工過程中，工裝夾具和刀具位置的調(diào)整、首件工件的測量、加工程序的調(diào)試，都要通過準確地測量首件工件的尺寸來獲取精確的調(diào)整數(shù)據(jù)信息。靠什么來高效地獲取需要的數(shù)據(jù)信息呢？三坐標測量機是準確地獲得測量和評價工件尺寸的最有效方法之一，并可由一臺設(shè)備代替多種表面測量工具、平面測量工具、昂貴的專用或定制組合量規(guī)以及精密的手工測量工具，從而大大減少了完成復雜產(chǎn)品檢測所需工具及購置費用，繼而也大大減少了檢測時間。

三、三坐標測量機為數(shù)控中心產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)新產(chǎn)品提供了可靠的樣件數(shù)據(jù)

數(shù)控加工設(shè)備一項強大的功能就是超強的樣品仿制加工能力。數(shù)控加工設(shè)備要仿制加工樣品，就要有樣品相應(yīng)的數(shù)據(jù)。從樣品→數(shù)據(jù)測量→CAD建?！O(shè)計→加工→產(chǎn)品，稱之為逆向工程。逆向工程主要是研究他人的系統(tǒng)和產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律，以復制并超越現(xiàn)有產(chǎn)品或系統(tǒng)的過程。三坐標測量機的數(shù)據(jù)采集就是對樣品的形位尺寸數(shù)據(jù)進行測試，取得仿制加工需要的信息，是逆向工程的起點，是逆向工程的基本活動。逆向工程不僅僅是對現(xiàn)有產(chǎn)品的模仿，更是對其產(chǎn)品的改造和超越。它所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：三維實體幾何形狀數(shù)據(jù)采集、規(guī)劃或大量離散數(shù)據(jù)處理、三維實體模型重建、產(chǎn)品加工等。

諸如齒輪、凸輪、渦輪渦桿等以前需要用專用檢測設(shè)備的功能用軟件的方式解決了。由此，人們知道了三坐標測量機優(yōu)越的特性：高效、高精度、高柔性而又具有相當?shù)膶Ｓ眯浴２捎孟冗M傳感技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、計算機軟件控制和處理技術(shù)，使得三坐標測量機具有很高的數(shù)據(jù)采集和處理效率；它以精密的機械主體為基礎(chǔ)，采用軟件控制和補償技術(shù)，再配以高精度的位置傳感器，可實現(xiàn)很高的精度；它實現(xiàn)空間坐標點的測量，采用計算機軟件來完成產(chǎn)品的幾何尺寸、形位公差的評價。

因此，數(shù)控加工設(shè)備要完成科研產(chǎn)品、仿制品的高品質(zhì)的加工生產(chǎn)，離不開三坐標測量機高精度、高效率的測量服務(wù)。三坐標測量機是理想的數(shù)據(jù)采集器，可以為數(shù)控加工設(shè)備提供準確完整的數(shù)據(jù)依據(jù)。

四、三坐標測量機應(yīng)用可以保證產(chǎn)品的高品質(zhì)，提高企業(yè)經(jīng)濟效益

三坐標測量機不僅僅是一臺計量設(shè)備，應(yīng)用于產(chǎn)品檢測還可以發(fā)揮人工檢測無法比擬的功效。三坐標強大的功能和高效的檢測手段大大減輕了人工檢測的勞動強度，解決了許多其他檢測設(shè)備或平臺檢測無法檢測的難題。在數(shù)控加工中心，由于產(chǎn)品批量大、品種多，零件檢測的工作量大，勞動強度高的問題尤顯突出，三坐標測量機的應(yīng)用使這些難題迎刃而解。由于三坐標測量機的高精度，檢測結(jié)果正確地反映了產(chǎn)品的加工精度，提供準確的尺寸數(shù)據(jù)，從而可以采取有效的措施改進加工工藝和加工方法，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的有序提高。因此，有效地降低了企業(yè)成本費用，提高了經(jīng)濟效益

如在WX6006S.TDS產(chǎn)品的加工測量中，由于零件是薄壁件，加工容易變形，測量面較小無法采集大量數(shù)，人工檢測誤差較大，而通過使用三坐標極徑測量法有效地解決產(chǎn)品在加工測量中間出現(xiàn)的問題，降低了產(chǎn)品的廢品率，保證了產(chǎn)品加工的準確性，提高了測量效率，降低了企業(yè)成本。以往靠專用量具或需制造輔助工裝才能檢測的項目，現(xiàn)在可以用三坐標測量機直接檢測。在WG3002、WG0017產(chǎn)品空心軸和0102本體同軸度測量過程中發(fā)現(xiàn)平臺打表測量誤差較大，有失真現(xiàn)象，利用三坐標測量則可以快速準確地提供尺寸數(shù)據(jù)。

總之，數(shù)控加工機床以其高精度、高效率得到制造業(yè)的青睞，而且必將更廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)，其產(chǎn)品品質(zhì)的控制手段即檢測更加依賴于先進的檢測設(shè)備。三坐標測量機的技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，隨著新技術(shù)、新材料、和新工藝的應(yīng)用，勢將進一步的發(fā)展，其今后的發(fā)展方向取決于用戶在使用測量機的過程中能否充分挖掘它的生產(chǎn)潛力，提高其利用率，以便促進數(shù)控加工行業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻：

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（作者單位：河南省焦作市技師學院）