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        Wenzel測(cè)量機(jī)在過(guò)渡段系列零件的掃描應(yīng)用

        2014-09-25 03:08:03陳鳳江宋振
        關(guān)鍵詞:測(cè)量機(jī)型面測(cè)量點(diǎn)

        陳鳳江 宋振

        (沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng)110043)

        Wenzel測(cè)量機(jī)在過(guò)渡段系列零件的掃描應(yīng)用

        陳鳳江 宋振

        (沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng)110043)

        本文以燃機(jī)燃燒室過(guò)渡段在Wenzel L15-12測(cè)量機(jī)掃描為例,闡述了過(guò)渡段系列零件在Wenzel測(cè)量機(jī)上的掃描應(yīng)用,包括測(cè)量機(jī)掃描傳感器簡(jiǎn)介、零件型面的分析、零件裝夾設(shè)計(jì)和零件掃描參數(shù)設(shè)定幾個(gè)環(huán)節(jié)。

        掃描;過(guò)渡段;測(cè)量機(jī);數(shù)據(jù)

        1 引言

        燃機(jī)燃燒室過(guò)渡段是中航工業(yè)黎明生產(chǎn)的美國(guó)GE能源公司家族類(lèi)產(chǎn)品,需要掃描的件號(hào)有十幾種,產(chǎn)量大,是工廠(chǎng)的主要?jiǎng)?chuàng)匯產(chǎn)品之一。該零件上﹑下半瓢在校型后,經(jīng)過(guò)組合焊接結(jié)合后,使用三坐標(biāo)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CMM)對(duì)該零件表面進(jìn)行掃描,掃描的數(shù)據(jù)導(dǎo)出VDA格式,再導(dǎo)入到UG模型中觀(guān)察零件的成型,掃描數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量控制。本文通過(guò)對(duì)零件的分析設(shè)計(jì)和掃描參數(shù)的設(shè)定,將Wenzel測(cè)量機(jī)掃描功能應(yīng)用于過(guò)渡段系列零件,完成零件掃描程序的編制,然后采用不同的測(cè)量機(jī)驗(yàn)證掃描數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,最后將此方法推廣于其他零件的掃描。

        2 Wenzel測(cè)量機(jī)掃描傳感器及目前的困難

        Wenzel測(cè)量機(jī)使用的傳感器為T(mén)P20,TP20傳感器為觸測(cè)式傳感器,設(shè)置搜索,測(cè)量,回退三種距離后再設(shè)置掃描點(diǎn)間距才可以進(jìn)行掃描,對(duì)型面變化大的零件需要分段掃描,在掃描過(guò)程中需要不斷變換掃描參數(shù)。

        TP20傳感器:感應(yīng)方向 ±X,±Y,±Z;單方向往返精度:0.5μm;XY平面預(yù)定行程變化:1.00μm;重量:22g;觸發(fā)壓力:XY平面-8g;Z軸-10g;

        TP20傳感器特點(diǎn):輕便快速,適用于較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的空間尺寸的采集。

        2.2 Wenzel測(cè)量機(jī)掃描存在的困難

        由于Wenzel L15-12測(cè)量機(jī)是黎明公司第一臺(tái)從Wenzel公司引進(jìn)的橋式測(cè)量機(jī),該測(cè)量機(jī)軟件功能區(qū)和硬件功能區(qū)與此前所使用的海克斯康測(cè)量機(jī)完全不同,尤其是在掃描功能模塊的不同導(dǎo)致工廠(chǎng)過(guò)渡段零件無(wú)法正常掃描。

        3 過(guò)渡段零件掃描的應(yīng)用

        3.1 過(guò)渡段零件型面分析

        過(guò)渡段結(jié)合前分為兩個(gè)形狀對(duì)稱(chēng)的上﹑下半瓢,一端為方口端面,一端為圓口端面,方口端面向圓口方向5-40mm處,型面極其復(fù)雜,小弧度截面變化快,對(duì)編程要求難度大,很容易采點(diǎn)“撞車(chē)”停機(jī)。

        3.2 零件裝夾的設(shè)計(jì)

        零件裝夾工具由兩個(gè)的平板﹑四個(gè)圓柱形的支柱,一個(gè)有凹槽的擋板。兩個(gè)平板的厚度約為30mm,面積約為30cm×50cm,平板上均勻分著螺紋孔,與測(cè)量機(jī)平臺(tái)上的螺紋孔相對(duì)應(yīng),以固定平板和支柱;用來(lái)支撐圓口端的兩個(gè)支柱的長(zhǎng)度可以根據(jù)零件裝夾的高度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié),另外兩個(gè)支柱用來(lái)放擋板,方口端面下邊緣裝夾在凹槽的擋板上。

        測(cè)量前,將兩個(gè)平板固定在平臺(tái)上,兩個(gè)平板之間的距離根據(jù)過(guò)渡段零件的實(shí)際長(zhǎng)度具體調(diào)節(jié),再將四個(gè)支柱固定在平板上,把擋板放在方口支柱上,擋板和支柱之間一定不能留下空隙,然后將零件放在夾具上,觀(guān)察零件與平臺(tái)之間的大致角度是否為60°,如果角度高于或者低于60°,可以調(diào)節(jié)支撐圓口的兩個(gè)支柱的高度,從而調(diào)節(jié)零件與平臺(tái)之間的角度。

        3.3 零件掃描參數(shù)的設(shè)定

        掃描參數(shù)分為測(cè)量機(jī)設(shè)置和掃描模塊設(shè)置。測(cè)量機(jī)設(shè)置包括測(cè)量距離﹑搜索距離﹑回退距離﹑定位速度﹑定位加速度﹑測(cè)量速度﹑測(cè)量加速度。掃描模塊設(shè)置包括參考方式﹑點(diǎn)間距﹑掃描方向。

        測(cè)量距離是測(cè)針紅寶石在零件前停頓的距離。這個(gè)距離一般默認(rèn)3.0000mm,搜索距離默認(rèn)也是3.0000mm,但是過(guò)渡段零件型面復(fù)雜,為避免撞車(chē),我們將測(cè)量距離設(shè)定為5.0000mm,搜索距離設(shè)定為5.0000mm,回退距離設(shè)定為3.0000mm。

        定位速度是指測(cè)頭移動(dòng)到測(cè)量距離之前的速度,測(cè)量速度是指從測(cè)量距離處到接觸零件之前的速度。根據(jù)我們實(shí)際零件的試驗(yàn),我們把定位加速度設(shè)定為80%,定位速度設(shè)定為60%,測(cè)量加速度設(shè)定為70%,測(cè)量速度設(shè)定為60%。

        掃描模塊設(shè)置:參考方式分為兩種,一種為平均化測(cè)量點(diǎn)到參考平面的距離,這種方法以方口平面為參考平面,從參考平面到每個(gè)掃描截面的距離是可以設(shè)定的,另一種為測(cè)量點(diǎn)到參考平面的距離,這種方法適合于點(diǎn)數(shù)少的截面掃描。根據(jù)工藝規(guī)程要求和實(shí)際零件試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)平均化測(cè)量點(diǎn)到參考平面這種方法適合過(guò)渡段零件掃描。點(diǎn)間距設(shè)置是測(cè)量點(diǎn)之間的距離,距離過(guò)大會(huì)導(dǎo)致因型面不規(guī)則而撞車(chē),距離過(guò)小直接影響掃描效率, 經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)選取截面進(jìn)行掃描試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)點(diǎn)間距設(shè)定為3-5mm最為適合過(guò)渡段零件。掃描方向根據(jù)掃描效率設(shè)定為從下向上掃描。

        4 掃描數(shù)據(jù)驗(yàn)證及推廣

        通過(guò)以上零件裝夾的設(shè)計(jì)和掃描參數(shù)的設(shè)定,完成零件掃描程序的編制,經(jīng)過(guò)對(duì)掃描數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,掃描程序可行有效,成功的將Wenzel測(cè)量機(jī)掃描功能應(yīng)用于過(guò)渡段系列零件,最后將此方法推廣于工廠(chǎng)其他零件的掃描。

        結(jié)語(yǔ)

        三座標(biāo)測(cè)量機(jī)在工業(yè)上的使用非常廣泛,其空間擬合測(cè)量與掃描功能的應(yīng)用,使得許多常規(guī)尺表量具無(wú)法測(cè)量的尺寸與型面輪廓得到了很好的解決,在測(cè)量功能日益完善的今天,優(yōu)化測(cè)量過(guò)程,提高生產(chǎn)效率成為了一個(gè)與企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力最為相關(guān)的話(huà)題。

        [1]Wenzel測(cè)量機(jī)操作手冊(cè)[Z].上海Wenzel儀器有限公司,2005.

        [2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[Z].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.

        TH72

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