三坐標測量機三次元在模具製造中的應用

三坐標測量儀以其高精度高柔性以及優異的數（shù）字化能力，成為現代（dài）製造業尤（yóu）其是模（mó）具工業設（shè）計、開發、加工製造和質量保（bǎo）證的重要（yào）手（shǒu）段。
模具質量保證的有效工具
三坐標測量儀在模（mó）具行業中的應用相當廣（guǎng）泛，它是（shì）一種設計（jì）開發、檢測、統計（jì）分析的現代化的智能工（gōng）具，更是模具產品無與（yǔ）倫（lún）比的（de）質量技術保障的有效工具。當今主要使用的三坐標測量（liàng）機有橋式測量機、龍門（mén）式測量機、水平臂式測量機（jī）和（hé）便攜式測量機。測量方式大致可分（fèn）為（wéi）接觸式與（yǔ）非（fēi）接觸式兩種。
模具的型芯、型腔與導柱、導套的匹配如果出現偏差，可（kě）以通過三坐標測量機找出偏差值以便糾正。在模具的型芯（xīn）、型腔（qiāng）輪廓加工成型後，很多鑲件和局（jú）部的曲麵要通過電極在電脈衝上加工成形，從而（ér）電極加工的質量（liàng）和非標準的（de）曲麵質量成為（wéi）模具質量的關（guān）鍵。因此，用三坐標測量機（jī）測量電極的形狀必不可少。
三坐標測量機可以應用（yòng）3D數（shù）模的輸入，將成（chéng）品模具與數模上的（de）定位、尺寸、相（xiàng）關的形位公差（chà）、曲線、曲麵進行測量比較，輸出圖形化報告，直觀（guān）清晰的反映模具質量，從而形成完整的模（mó）具成品檢測（cè）報告。在某些模具（jù）使用了一段時（shí）間出現的（de）磨損要進行修正，但又無原始設計數據（即數模）的情況下，可以用截麵法采集點雲，用規定格式輸出，探針半徑補（bǔ）償後造型，從而達到完好如初（chū）的修複效果。當一些曲麵輪廓既非圓弧，又非拋物線，而（ér）是一些不規則的曲麵時，可用油泥或石膏手（shǒu）工做出曲麵作為底胚。然後（hòu）用三坐標（biāo）測量機測出各個截麵上的截線、特征線和（hé）分型線（xiàn），用規定格式輸出，探針半徑補償後造型，在造型過（guò）程中圓滑曲線，從而設（shè）計製造出全（quán）新（xīn）的模具。
正確使用三坐標測（cè）量機對其使用壽命、精度起到關鍵作用，應注意以下幾點。
（1）工件吊裝前（qián），要將探針退回坐標原點，為吊裝位置預留較大的空間；工件吊裝要平穩，不可撞擊三坐標測量機任何構件（jiàn）。
（2）正確安裝零件，安裝前確保符合零件與測量機的等溫要求（qiú）。
（3）建立正（zhèng）確的坐標係，保證所建的坐（zuò）標係符合圖紙的要求，才能確保所測數據準確。
（4）當編（biān）好程序自動運行時，要防止（zhǐ）探針（zhēn）與工件的幹涉，故（gù）需注意要增加拐點。
（5）對於一些大型較重的模具、檢具，測量結束後（hòu）應及時吊下（xià）工作台（tái），以避免工作台長時間處於承載狀態。
模具理想的數字化（huà）工具
測量機對於模具工業的兩個重要作用。
第一，測量機能夠為模具工（gōng）業提供（gòng）質（zhì）量（liàng）保證，是模具（jù）製造企業測量和檢測的最好選擇。測（cè）量機在處理不同工作方麵的靈活性（xìng）以及自身的高精度，使其成為一個主（zhǔ）仲裁者。在為過程控製提供尺寸數據的同時，測量機可提供入廠產品檢驗、機床的校驗（yàn）、客戶質量認證、量規檢（jiǎn）驗、加工試驗（yàn）以及優化機床設置等附加（jiā）性能（néng）。高度柔性的三坐標測量機可（kě）以配置在車間環境，並直接參與到模具加工、裝配、試模、修模的各個階（jiē）段，提（tí）供（gòng）必要的檢測反饋，減少返（fǎn）工的（de）次數並縮（suō）短模具開發周期，從而最終降低模具的製造成本並將生產納入控（kòng）製。
第二，測量機（jī）具備強大的逆向工程（chéng）能力，是一個理（lǐ）想的數字化工具。通過（guò）不（bú）同類型測頭和不同結構形式（shì）測量機的組合，能夠（gòu）快速、精確的獲取工件表麵的三維數據和幾何特征，這對（duì）於模具的設計、樣品的（de）複製、損壞模具的修複特別有用。此外，測（cè）量機還可以配備接觸式和非接觸（chù）式掃描測頭，並利用PC-DMIS測量軟件提供的強（qiáng）大的掃描功能，完成具備自由曲麵形狀特征的複雜工件CAD模型的複製。無需經過（guò）任何轉換，可以被各種CAD軟件直接識別和（hé）編程，從（cóng）而大（dà）大提高了模具設計的效率。
具體來說，在模（mó）具製造企業（yè）中應用測量機完成設計和檢測任務時（shí），要密切關注測（cè）量基準的（de）選擇、測頭的標（biāo）定和選擇、測點數及測量位置的規劃、坐標係的（de）建立、環（huán）境的影（yǐng）響、局部幾（jǐ）何特征的影響、CNC控製參數（shù）等多方麵的因素。這當中的（de）每一個因素，都足以影（yǐng）響測量結果的（de）精確和效率。
正確使用測量機（jī）
首先，選用適宜的（de）設備和（hé）正確的（de）檢測策略。並且要經（jīng）過必要（yào）的論證（zhèng），從精度、效率和測量手段等方（fāng）麵衡量測量機是否滿足工作目標的需（xū）要。
其次，測量人員要經過必要的培訓（xùn），熟悉測量（liàng）目標並能夠勝任工（gōng）作的需要。
此外，應當對所有的測量設備和測量過程的技（jì）術指標進行定期評價和總結。
最後（hòu），論證測量（liàng）結果的一致性。模具工業必不（bú）可少的關鍵設備（bèi）隨著現代製造業的迅猛發展（zhǎn），特別是汽車（chē）製造業的發展，對模具設計和製造的（de）要求也日益提高，三坐標測量機已成為模具（jù）製造中必不可少的關鍵設（shè）備。
三坐標測量儀是精密的數控檢測設備，其精度（dù）高於一般的數控機床，被廣泛（fàn）應用在模具、汽車、航空、航（háng）天、機械等製造業，可對產品的幾何尺寸和形位公差進行精（jīng）確檢測。在美（měi）國和歐洲工業發達國家，測量機（jī）已非（fēi）常普及，大約每七台（tái）數控機床要配備一台三（sān）坐標測量儀。
三坐標測量機除（chú）了具備常規的幾何（hé）尺寸和形位公差（chà）檢測功能外，在逆向工程技術（shù）和曲麵坐標檢測方麵具（jù）有特殊的優勢，非常適於模具製（zhì）造業。逆向工程技術是根據已經存在的（de）產品（pǐn）模型或樣品，經過三坐標測量機對各項幾何尺寸和曲麵的測量，反向推出產品（pǐn）設計數（shù）據（數字模型或（huò）設計圖（tú）紙）的過程。因此利用逆向工程技術，就可以根據客戶提供的樣（yàng）件很方便地製造出模具或直接加工出產品（pǐn），這在模具製造、汽車、摩托車等行業中有廣泛（fàn）的應用。
三坐標（biāo）測量機作為（wéi）數字化的測（cè）量設備，通過曲（qǔ）線和曲麵的測量可獲取工件表麵的三維坐標數據，再利用逆（nì）向工程CAD技（jì）術獲得產品的CAD數學模型，進而利用CAM係統完成產品的製造。逆向工程技術用先進的計算機數字圖形技術表達複雜的工件形狀，可取代以實物為基礎的傳統的外形傳遞方法（fǎ），縮短（duǎn）產品的開發試製周期，降低成本。
在模具製造業，大多數（shù）模具都是按照CAD數學模型（xíng）在（zài）數控機床（chuáng）上製造完成的，它與原CAD數（shù）學模型相比，確（què）定其在加工製造中產生的誤差，就（jiù）需用三坐標測量機進行測量。在三坐標測量機的軟（ruǎn）件（jiàn）係統（tǒng）中可以用圖形方式（shì）顯示原CAD數學模型，再按照可視化方式從圖形上確定被測點（diǎn），得（dé）到被測點的X、Y、Z坐標值及法向矢量，便可生成自動測量程序。三坐標測量機可按法線方向對工件進行精（jīng）確測量，獲得準確的坐（zuò）標測量結果，也可與原CAD數學模型進行比較（jiào）並（bìng）以圖形方式顯示，生成坐標檢測報告（包括文本報告和圖表報告（gào）），全過程直觀快捷（jié），而（ér）用傳統（tǒng）的檢測方法則（zé）無法完成。使用三坐標測量（liàng）機可減少測量誤差，保證產品的精（jīng）度和質量，滿（mǎn）足設計與製（zhì）造的需要，對提高產品的市場（chǎng）競（jìng）爭力具有重要推動作用，對模具製造業的技術進（jìn）步有很（hěn）大的促進作用，因此三坐標測量機在模具製造業中有十分廣闊（kuò）的應用前景。