第3期PRACTICAL MEASUREMENT TECHNOLOGYNo. 32001年5月實(shí)用測試技術(shù)May, 2001聯(lián)機(jī)測量應(yīng)用吳有章(武漢理工大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院,430063)摘要針對(duì)現(xiàn)代機(jī)被制造過程采用高效精密測量機(jī)直線度測量機(jī)、形狀測量機(jī)等。具進(jìn)行聯(lián)機(jī)測量的應(yīng)用。以往,上述精密測量機(jī)都設(shè)置在環(huán)境條件關(guān)鍵詞聯(lián)機(jī)測量加工系統(tǒng)三坐標(biāo)測量機(jī)生產(chǎn)較好的隔離測量室中,沒有采用聯(lián)機(jī)測量方法。流水線近年來,許多生產(chǎn)廠家已經(jīng)采用表面粗糙度測1引言量機(jī)和三坐標(biāo)測量機(jī)作為加工裝備中的附件在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用各種測量機(jī)具的主包含聯(lián)機(jī)測量機(jī)具的生產(chǎn)流水線結(jié)構(gòu)為圖要目的是:1所示,其中圖1(a)是最簡單的生產(chǎn)流水線這1.掌握加工前坯料的尺寸加工機(jī)床}-…r=加工機(jī)床---伽加工機(jī)床2.分析判斷加工尺寸是否符合相應(yīng)要求;3.對(duì)加工后的工件作出評(píng)價(jià)和進(jìn)行修正測量機(jī)測量機(jī)加工;(a)簡單生產(chǎn)流水線4.掌握加工系統(tǒng)的工作狀態(tài)和進(jìn)行修正加工。加工機(jī)床|-加工機(jī)床加工機(jī)床當(dāng)增加新的加工要素時(shí),就要對(duì)加工系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行測量。近些年來,隨著自動(dòng)化加工機(jī)床生產(chǎn)的日益發(fā)展,生產(chǎn)中采用在線測量聯(lián)機(jī)測加工機(jī)床::加工機(jī)床量及加工中測量等應(yīng)用也顯得越來越重要。加工機(jī)床加工機(jī)床加工機(jī)床2測量機(jī)具的聯(lián)機(jī)應(yīng)用目前有些工件裝夾在機(jī)床上可用手持方加工機(jī)味」F加工機(jī)床加工機(jī)床式進(jìn)行測量的器具,不外乎是游標(biāo)卡尺、千分尺、千分表電子千分尺等類型的量具,作為加測量機(jī)測量機(jī)工過程中的測量,其測量結(jié)果即刻可以作為加(b)同時(shí)測量幾條生產(chǎn)線的測量機(jī)設(shè)置工數(shù)據(jù)發(fā)揮作用。作為加工前、后的測量器具,這種測量通常并不稱為聯(lián)機(jī)測量和在線測量。加工機(jī)床加工機(jī)床加工機(jī)床僅只能作為由人介入而反債作為下一工序的附加數(shù)據(jù)。中國煤化工在機(jī)械工業(yè)中所使用的測量器具除上述CNMH測量機(jī)設(shè)置簡單測量器具之外,作為精密測量機(jī)的還有三坐標(biāo)測量機(jī)、表面粗糙度測量機(jī)、圓度測量機(jī)、圖1設(shè)置在生產(chǎn)流水線中的測量機(jī)種生產(chǎn)流水線對(duì)同樣工件采用同樣方法進(jìn)行加在該應(yīng)用結(jié)構(gòu)中,由系統(tǒng)控制電腦作總體工。在抽樣檢查時(shí),如虛線所示那樣除樣品工管理,在此電腦發(fā)出的指令基礎(chǔ)上,由生產(chǎn)流水件以外都不進(jìn)行測量,只有作為測量對(duì)象的抽線控制電腦對(duì)生產(chǎn)流水線進(jìn)行管理。負(fù)責(zé)選擇樣件設(shè)置測量工序。加工所需的刀具和夾具,并裝夾在加工機(jī)床上。如果因進(jìn)行測量而耗費(fèi)加工時(shí)間時(shí),可用這里將三坐標(biāo)測量與加工機(jī)床置于同列的地一臺(tái)測量機(jī)進(jìn)行平行地幾種測量。如圖1(b)位都處于生產(chǎn)流水線控制電腦的控制下運(yùn)轉(zhuǎn)。所示,是對(duì)平行流動(dòng)生產(chǎn)線進(jìn)行同樣作業(yè)時(shí)作處于此位置的三坐標(biāo)測量機(jī)(包括電腦)的相同測量的順序。工作內(nèi)容如下圖1(c)所示,是用一臺(tái)測量機(jī)在同一生產(chǎn)1)根據(jù)經(jīng)過系統(tǒng)供給的CAD數(shù)據(jù),自動(dòng)生流水線測量兩個(gè)以上的工序。成取出被測工件,測量方式測量條件演算項(xiàng)目和校核方式等程序。3聯(lián)機(jī)三坐標(biāo)測量機(jī)的應(yīng)用2)選擇測頭,自動(dòng)生成測頭移動(dòng)路徑,并自作為聯(lián)機(jī)化精密測量機(jī)的應(yīng)用,被測工件動(dòng)地進(jìn)行測量。應(yīng)自動(dòng)進(jìn)入裝置,并全自動(dòng)地進(jìn)入必要的測量。3)對(duì)被測形態(tài)的評(píng)價(jià),對(duì)有關(guān)形態(tài)的評(píng)價(jià)采用三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行測量時(shí),過程較復(fù)和進(jìn)行精度檢驗(yàn)。雜。對(duì)于不同工件所設(shè)計(jì)的控制測量過程的程4)對(duì)工件是否合格和是否需要修正做出判序和處理測量結(jié)果及數(shù)據(jù)的程序都不相同。然斷。向加工部份反饋測量結(jié)果信息,并向下而從生產(chǎn)流水線中納入三坐標(biāo)測量機(jī)系統(tǒng)來考工序和裝配傳送有關(guān)信息。慮要比其他測量機(jī)具的聯(lián)機(jī)化容易。5)根據(jù)測量結(jié)果,對(duì)工件性能的水平做出圖2所示是在自動(dòng)化工廠的車間中引入三評(píng)定。坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。6)從測量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)信息對(duì)工程能力進(jìn)行評(píng)價(jià),并對(duì)生產(chǎn)管理進(jìn)行支持。系統(tǒng)控制電腦CAD統(tǒng)其他系統(tǒng)7)從測量結(jié)果和狀況掌握加工機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。自動(dòng)倉庫上述各項(xiàng)中,第1項(xiàng)只是在生產(chǎn)流水線上工夾刀生帝流水線電腦流轉(zhuǎn)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品時(shí),才是必要的項(xiàng)目。但即使不是新設(shè)計(jì)產(chǎn)品,只要調(diào)換產(chǎn)品,則程序也必須調(diào)換。自動(dòng)工件調(diào)在進(jìn)行精密測量時(shí),造成加工裝配環(huán)境不搬運(yùn)機(jī)械人3D- CMM良的因素有溫度和切屑。如果工件材料是鐵,則溫度變化1℃時(shí),1m的長度將產(chǎn)生>10m的自動(dòng)刀具調(diào)換機(jī)械人誤差。加工機(jī)床中國煤化工工時(shí)將發(fā)出熱。此熱圖2引入三坐標(biāo)測量機(jī)的自動(dòng)化將CNMHG于加工后存在的工工廠生產(chǎn)流水線應(yīng)用結(jié)構(gòu)件溫度上升的問題,為此不能在加工結(jié)束后立即進(jìn)行精密測量,必須待熱量散發(fā)以后才能實(shí)方數(shù)據(jù)施。因而在圖2所示的自動(dòng)倉庫中專門設(shè)置了口,并加以結(jié)合。圖4所示是使用自動(dòng)化加工放置工件的位置。方案控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例框圖。使用自動(dòng)化加工方案系統(tǒng)的工件按照以下聯(lián)杌系統(tǒng)實(shí)例路線流動(dòng)。實(shí)際上設(shè)置三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)的場所1)在裝夾工位將原材料固定在隨行工作與生產(chǎn)流水線有一定的距離。這種自動(dòng)化工廠臺(tái),并在自動(dòng)化倉庫中作出記錄。系統(tǒng)的測量中心框圖如圖3所示。2)自動(dòng)化倉庫的程序裝置驅(qū)動(dòng)堆裝起重機(jī)將裝夾好的工件入庫,并放在工件保存架上。3)由負(fù)責(zé)工程管理的柔性加工系統(tǒng)電腦進(jìn)主計(jì)算機(jī)操作臺(tái)行加工、測量等的安排。4)由柔性加工電腦添加程序號(hào),并向測量M/清洗機(jī)C據(jù)處自動(dòng)食庫程序程序裝置發(fā)生指令。5)測量程序裝置操作隨行工作臺(tái)滑動(dòng),到達(dá)測量位置時(shí)加以固定。對(duì)三坐標(biāo)測量機(jī)數(shù)據(jù)打印機(jī)QMM控制處理裝置指示測量程序工作自動(dòng)倉6)進(jìn)行自動(dòng)測量。動(dòng)M/度作裝置裝置7)向柔性加工系統(tǒng)電腦發(fā)出O/NG和測量結(jié)束信號(hào),通過輔助電腦向管理電腦傳遞數(shù)據(jù)圖3三坐標(biāo)測量系統(tǒng)框圖8)自動(dòng)倉庫根據(jù)測量結(jié)束信號(hào)將工件收入保存架。管理電腦不使用自動(dòng)化加工方案系統(tǒng)中的柔性加工系統(tǒng)電腦的工作受主電腦的控制。有的系統(tǒng)則APMAP由多臺(tái)電腦分別分擔(dān)工作則將形成各種各樣操作臺(tái)輔助電腦一柔性加工系統(tǒng)電腦的最終數(shù)據(jù)。主要測量項(xiàng)目包括孔徑、圓度、孔的垂直測量程序裝置操作臺(tái)度、孔的同軸度、平面度、面的垂直度、平行度及面之間的尺寸。cMM數(shù)據(jù)處理自動(dòng)倉庫程序裝置M控制器考文獻(xiàn)隨行工作1陳毅然,機(jī)械加工量具量儀基礎(chǔ).北京科學(xué)技術(shù)自動(dòng)工臺(tái)滑動(dòng)操件調(diào)換OMM碧鑫蛋Mc中國煤化工圖4使用自動(dòng)化生產(chǎn)方案的控制系統(tǒng)框圖業(yè)出底CNMH與檢測.北京:機(jī)械綜合自動(dòng)化工廠實(shí)施自動(dòng)化管理時(shí)通常3甘永立,形狀和位置誤差檢測,北京:國防工業(yè)出是由自動(dòng)化加工方案(MAP)統(tǒng)一各機(jī)床的接版社,1995