| | | | 关于测量中的软件 | | | | | NEWS.C-CNC.COM 2007-12-3 来源： 阅读：次  | | <% if pyg2("img")<>"" then%> | <%end if%> 
借助高级测量软件，机加工厂可以在零件处于装夹状态时，测量几乎任何形状。 | 
洛克希德马丁公司采用PC-Dmis/NC 3D验证软件进行在线成品检测。 | 
Metrolosys软件采用G代码程序驱动测头对零件特征实施在线测量。 |
克希德马丁位于佛罗里达州奥兰多(Orlando)市的导弹和点火控制厂实行了”真正的在线”零件检测。采用专用基于服务器的测量软件，该工厂可以在多台机床上运行复杂的二维零件测量程序，将结果关联起来分析单个部件，并将不同机床的结果进行比较，并生成文件。该软件为洛克希德马丁提供了一种全方位的过程控制包，其性能超出标准测量的宏程序功能。 洛克希德马丁的检测程序基于Wilcox and Associates Inc.公司的PC-Dmis/NC机上三维验证软件。Wilcox and Associates是‘海克斯康测量公司’麾下的分公司。 Lockheed Martin洛克希德马丁在切削零件的机床上进行完整的成品检测，从而无需将零件从夹具上取下并转移到三坐标测量机(CMM)上．借助在线零件检测，车间还可以减少或跳过某此以前所必需的质量检测步骤，消除了工厂CMM工作负荷的瓶颈问题。 据洛克希德马丁的高级原材料制造工程师Jan de Nijs说，PC-Dmis/NC给工厂的机床实现了真正的CMM功能。这是必需的，因为注加工某零件后，成品检测需要依据所有零件基准，并基于基准结构评价测得的特征。洛克希德马丁所有的零件都是依据ANSI Y14 5M1982标准进行尺寸标注的。因此软件必须在机床上恰当定义这些基准，以完成成品检测。 在洛克希德马丁，PC-Dmis/NC装在一台(与多台同时运行的机床相连的)独认服务器PC上，在启动机上零件检测过程时，工厂离线用PC-Dmis/NC生成单独的测量程序。该软件将该程序后处理成机床G及M代码，并将其发送给合适的机床然后操作员从机床控制器中选出该程序。由于测量程序是用PC-Dmis/NC生成的，因此在执行时．它会自动向运行PC-Dmis/NC的服务器发送报告。 在启动测量程序时，服务器开始采集测量结果。它会“聆听”这些结果，以进行分析，产生几何尺寸和公差(GD&T)报告，对误差进行标记或打印出尺寸。它还可以在需要时更新机床偏差补偿。 Wilcox and Associates说用于机床的PC-Dmis/NC实际生屯是为CMM开发的测量软件。程序无论是对于测量还是确定几何尺寸及公差都具有相同的功能。机床版适合加工中心、多任务机床及车床，以及任何其他可以配备测头的机床。 洛克希德马丁正在利用该程序通过增加零件采样间隔数而降低CMM的工作量；并不是试图淘汰CMM。在CMM上完成首件检测后，车间可以通过机上检测证实其加工过程的运行是否符合要求。例如，洛克希德马丁不是每隔三个零件而是扩大到相隔十个零件用CMM检查一次，或者让CMM仅仅集中检测关键特征。另一个好处是，由于检测要求减少，在工厂可以实现流水线作业形式。 与洛克希德马丁一样，大量工厂都在进行某种类型的在线测量。不管是对于成品检测、自适应如工(参见下面“自适应加工”注解)还是验证零件在夹具中的位置，最近测量软件技术的发展都使这些工作更容易。 例如，UGS的NX5软件给NC编程者提供了对测头进行编程的能力。该软件使在线测量成为零件程序中的一种NC操作，与易于产生错误的做法不同，即往G和M代码文件中手动插人测量程序。 NX5软件将测头绕工件移动．如刀具那样．由于有效采用CAM路径技术，因此该软件可以控制测头进入到比手动测头更复杂的位置。 NX5软件用户在测量前可以精确确定测头移到某特定一个位置或多个位置的方式。事实上，NC编程者不仅可以定义测量操作——测头路径及何处测量——而且可以在运行前模拟该操作。与手动测量不同，NS5其有精确的可视化的模拟功能，以提前发现潜在的撞刀现象。 测头模拟在NS5软件中以交互、单步的方式进行的。当编程员增加一个测量步骤时，他可以看到那一步。在编程和模拟之间不存在滞后。 马波斯公司的一名产品经理Sharad Mundra说，缘于测头和侧量软件方面的进步，以前工厂用CMM完成的作业如今都可以在机床上进行。高级测头可以在2个半轴上操作、移动任意零件矢量处并对零件进行测量。它们被设计成具有重复精度为1µm的公差．这些功能对于采用诸如马波斯的3D shape Inspector(三维形状检测器)测量软件一类的程序进行机上零件检测是必不可少的。 一般地．从机床的控制器中运行测量宏程序．但是Mundra说这样的测量程序仅在二维上起作用。他公司的程序是设计用于三维操作，可以在机床上测量其加工的各种特别形状的零件，包括斜面和锥形。该程序设计用于接触-或探测-最多20个点的位置，以完成测量过程。 该软件或装在机床的控制器内，或装在外部PC中。它是一个马波斯转换成(用于移动机床坐标轴的)G代码合格检测和验证工具的CMM软件程序。在零件编程阶段，马波斯3D shape Inspector软件会生成CMM可以生成包括GD&T在内的任意类型的报告。 各工厂还可以报据自己的需要更改报告类型。例如，他们可以生成GD&T报告来立即对超出公差的工件进行重新测量，而无需取下工件并送到CMM处。 Creative Products Co.(创新产品公司)推出的Metrolosys测量软件还采用G代码程序来驱动CNC机床上的接触式测头。Metrolosys软件不需要专门软件或对机床CNC进行修改，像标准“跳转”循环(通常为G31)一样操作，产生一个输出语句(通常为DPRNT)来通过机床上的RS-232端口或其他外部端口发送数据。 由于该软件不依赖专用编程宏程序且不修改机床设置，与所有带测头的CNC机床都兼容，其功能包括测量用G代码、可联网HTML检测报告、表面防撞刀模型、内装式测头标定程序及DMIS跟踪能力，此外，它还满足ASME U14.5M 标准要求。 对在线测量技术的迟疑大部分工厂不愿意进行机上零件测量，因为测量时机床无法进行切削。马波斯的Sharad Mundra说：“如果机床正在测量．那么它就无法切削。”他也经常遇到潜在客户如是说。 在这些交流中，Mundra通过以下方式说服自己的客户：即过程控制，以及如果工厂的CMM部发现某零件不合格，那么机床停机的时间得有多长。此外，他并不建议对每个零件都进行机上检测，相反．他让工厂指定一个只占用很少切削时间的零件测量调度表。例如，在一批工件中．他们可以每10、20或4O个零件检测一次。 在长期运作中，在线检测花上几分钟时间就可以避免因加工错误、废品及破损或磨损刀具而导致的可能长时间的机床停机。Mundra建议：“工厂需要将在线测量看作是加工和检测过程之间的一个控制过程，以形成‘首件合格’的策略。” 并非所有机床都可以实现该功能NS5软件的模拟功能精确显示可能的撞刀情况。机加工厂不可能简单地将一台在过去五年中一直在用的机床拉出来就在上面进行成品零件检测。洛克希德马丁的Jan de Nijs说：“你必须了解机床，就精度而言它可以干什么，不可以干什么。” 洛克希德马丁定期对进行成品检测的机床进行标定，采用与CMM上相同的标定过程(激光、球杆仪等)。 de Nijs 说：“尽管有人可能坚持认为切削零件的同一台机床不能用于测量它自己加工的零件，但实际上只要工厂让工艺/系统到位，保持机床始终处于适当维护，标定和精确的状态，就可以实现这一点。” 马波斯的Sharad Mundra说，实施在线测量的工厂应该至少花3～6个月在这些机床上讲行一次球杆仪检测。 自适应加工
Power Inspect OMV软件引导测头进行自适应加工。 |
除了成品检测，检查零件装夹找正以及确定程序起始点外，各工厂还采用在线零件测量功能进行通常被称作关键零件尺寸的“自适应加工”或“渐进式加工”操作，机床操作员将零件切割成接近成品尺寸，然后用在线测量功能进行测量，相应地调节机床偏差补偿，然后通过最后一刀将零件加工到公差范围内。 Delcam公司Power Inspect软件的在线验证(OMV)版将目标指向自适应加工。借助Power Inspect OMV，各工厂可以在早期以及在制造过程的所有阶段进行误差检测。 例如，操作员可以在粗加工后检查留在零件上的正确余量，而无需等所有加工操作都完成后却发现发生了一个错误。类似地．利用该软件，各工厂可以精确地评价例如因刀具破损而引起的任何损坏，并可以立即决定零件可以在公差范困内加工好还是只能报废。 除了完全集成的模拟和撞刀检查Power Inspect OMV还提供对机床检测程序的离线编程。软件的多轴选项支持4、5或6轴设备，而这些选项的主要优点是可以在切削的区域下部进行检测而无需重新定位工件。 Delcam称，Power Inspect OMV对那些现在没有检测能力但是拥有CNC机床的工厂最有用。 对于UGS，自适应加工是未来发展方向。公司致力于在自适应加工数据被采集到机床控制器寄存器中后．在机床上实时应用逻辑。基本上，机床可以根据“如果-那么”条件，自动调节偏差补偿。或者根据UGS所预见到的情况，机床可以回溯到CAM软件，并基于以前进行的在线测最结果有效更改或删除指定的刀具路径或重新计算新的路径。该功能全部打包在一个现成的软件中。 |
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