模具測量技術(shù)及其成形產(chǎn)品質(zhì)量保障

    隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的飛速發(fā)展，模具成型技術(shù)以其高精、高效等特點(diǎn)而得到越來越廣泛的應(yīng)用。

    數(shù)字設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展使得零件的形狀與精度都有了極大的提高，這就對模具及模具成型產(chǎn)品的成型精度及生產(chǎn)過程中的質(zhì)量保障提出了更高的要求，要保障零件成型的精度，高精高效檢測技術(shù)的應(yīng)用是必然的，它也是模具成形產(chǎn)品質(zhì)量控制的根本。

    由于模具成形過程的特點(diǎn)，使得對其檢測及質(zhì)量控制有著與常規(guī)產(chǎn)品檢測不同的特點(diǎn)，其具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.模具成型的零件一般都比較復(fù)雜，無論在外形和結(jié)構(gòu)上都給測量帶來了難度；

2.由于某些成型產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)等原因，如注塑件和簿壁零件，使得測量成為一項(xiàng)非常困難的工作；

    成型產(chǎn)品的精度與成形過程有關(guān)，這就對成形產(chǎn)品的測量、模具的調(diào)整及后續(xù)批量加工的精度控制都帶來了難度。

    以上這些原因，使得模具及其成形產(chǎn)品的檢測與質(zhì)量控制有著其特點(diǎn)，下面針對模具的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字測量技術(shù)，介紹有關(guān)模具及其成形產(chǎn)品的檢測技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用。

一、數(shù)字檢測技術(shù)

    與模具及成形產(chǎn)品相關(guān)的檢測主要涉及空間幾何尺寸與空間形位等幾何方面的測量，由于涉及到空間測量，因此最常用的空間數(shù)字測量技術(shù)為坐標(biāo)測量技術(shù)。

    坐標(biāo)測量基本原理就是通過探測傳感器（探頭）與測量空間軸線運(yùn)動的配合，對被測幾何元素進(jìn)行離散的空間點(diǎn)位置的獲取，然后通過一定的數(shù)學(xué)計(jì)算，完成對所測得點(diǎn)（點(diǎn)群）的分析擬合，最終還原出被測的幾何元素，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算其與理論值（名義值）之間的偏差，從而完成對被測零件的檢驗(yàn)工作。

在模具與成形產(chǎn)品中，被測零件除了有常規(guī)的幾何尺寸測量和形位尺寸測量外，還存在著大量的曲面與曲線的測量，從數(shù)字測量技術(shù)來看，對曲面與曲線的測量就是對被測對象進(jìn)行離散化，通過對點(diǎn)云的測量與分析計(jì)算來完成相關(guān)的測量工作。這類曲面測量有時用掃描測量儀器完成，那樣會具有更高的效率。

1.激光跟蹤儀：這是一種球坐標(biāo)形式的坐標(biāo)測量儀器，一般具有幾十米的高精度測量范圍，用于大形模具及大尺寸產(chǎn)品的測量工作，如圖所示的是LECIA的激光測量儀，當(dāng)配上T-Probe和T-Scan等附件后，它將成為能在大范圍空間中移動的坐標(biāo)測量儀與點(diǎn)云掃描測量儀。

2.點(diǎn)云掃描測量儀：一般有光學(xué)條紋測量、激光掃描測量等形式，即采用點(diǎn)云的掃描測量方法完成對曲面的掃描測量工作。這類測量工具還能用在逆向工程應(yīng)用中形面海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的快速獲取。

3.測量關(guān)節(jié)臂：這是一種多關(guān)節(jié)坐標(biāo)形式的坐標(biāo)測量儀器，目前已在國內(nèi)得到了相當(dāng)?shù)膽?yīng)用。

    以上三種坐標(biāo)測量儀器都是便攜式的，因此它們在模具測量中，特別是大型模具和現(xiàn)場測量與應(yīng)用中較之常規(guī)固定式的坐標(biāo)測量機(jī)將有更廣泛的應(yīng)用。

二、模具及成形產(chǎn)品檢測技術(shù)

    從表面看，對模具及成形產(chǎn)品的測量同樣是對空間幾何元素的測量，這與一般機(jī)械零件的測量區(qū)別不大，但如前所述，模具行業(yè)中的數(shù)字測量有著其非同一般的空間幾何測量特點(diǎn)。

    從零件精度要求及其精度控制要求來看，控制零件最后成形的精度才是最終的目標(biāo)，從這一點(diǎn)來看，簡單的模具測量意義不大，但調(diào)整成形產(chǎn)品的精度又與模具測量分不開，因此在實(shí)際應(yīng)用中，必須有效地將這二者的測量結(jié)合在一起，這不但對成形產(chǎn)品的質(zhì)量控制有好處，同時也將有助于模具設(shè)計(jì)與模具制造過程設(shè)計(jì)，并最終提高模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。

下面對幾種主要的模具及成形產(chǎn)品的方法作簡單的介紹。

1.鈑金零件測量:鈑金零件一般都比較簿，在常態(tài)下很難保持圖紙要求的狀態(tài)，因此這類零件的測量首先應(yīng)該使其保持合理的工況，必要時需要制作專用的夾具使其保持在正常的工作狀態(tài)，這有點(diǎn)類似使用樣架進(jìn)行測量時的做法。此外鈑金零件在實(shí)際測量時要注意被測零件的光亮帶，這在自動測量時將具有相當(dāng)大的技術(shù)難度。至于曲面與外形的測量，如果有3D數(shù)模將能十分方便地完成相關(guān)工作。在這類零件測量中，對模具的測量往往不能直接反映零件的情況。