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CAD模型比对在数控型面测量中的应用

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  • 发布时间:2014-11-27
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1带有型面零件的加工测量要求目前离心式发动机带有型面的零件很多,但其技术要求形式基本-致,即给出型面后会随二维图纸或技术条件给出-系列的理论点 ,这些理论点形成的点阵构成了该型面的理论位置曲线 (或曲面),而图纸中会要求曲线(或曲面)的线轮阔度(或面轮阔度)、跳动等形位公差。

图 1为某型机离心叶轮简图,图中叶尖部分为理论点形成的曲线,该曲线的面轮廓度和跳动的要求需要在三坐标测量机上进行测量 ,测量后需要比对测量数据与理论数据的符合性,确定是否在设计要求的范围之内,这就需要进行 CAD的模型比对。

2三坐标测量机的扫描以该零件为例,三坐标测量机测量轮廓度和跳动时,是进行开线扫描的。首先建立 A、B基准,以A基准定心,B基准定轴向,移动10.2为轴向零点然后在叶尖处按0.5ram步长进行扫面取点,-般需扫描 3~4个截面,形成如下测量数据:2)II区间内实际型线中与理论线偏移最大的-条型线偏离理论值0.02,三条实际型线之间的最大偏移差距为 0.01;3)ii区间内实际型线中与理论线偏移最大的-条型线偏离理论值 0.01,三条实际型线之间的最大偏移差距为0.O1;3条实际型线都比较平缓规则,不存在跳点的现象,依据图 1所示的要求 ,可以得出结论:轮廓度要求 0.05(即按理论型线±0.025),实际超差,实际轮廓度为0.08;对A、B基准的跳动 0.05,实际合格,实际跳动0.01。

4测量误差分析在实际测量中,由于是三坐标测量机依据零件的A、B基准建立坐标系,从而避免了因基准建立误差导致的测量误差。比对过程中可以根据各条实际型线的差距分析测量误差 :如各条实际型线的之间差距很小,则基本可以排除测量误差的影响;如各条实际型线的之间的间距很大,则有可能是测量误差的影响,具体有以下两种可能 :平 血 B,10.200000,-1.088327,9.295161, 1.000000, -0.000075,0.000053平 面 B HITS, 10.200414,17.822373,3.080849, 1.000000,-0.000075,0.000053平 面 B HITS, 10.202348,8.633846,18.654449, 1.000000,-0.000075,0.000053平 曲 B HITS, 10.196885,-12.813705,18.654929, 1.000000,-0.000075,0.000053平 曲 B HITS, 10.200353,-17.995822,-3.209582, 1.000000,-0.000075,0.O00053圆 4.445340,-0.O0l175,0.004440,1.000000,-0.000075,0.000053,25.998312圆 A HITS,4.378427,-12.994041,0.393284,0.000076,0.999552,-0.029914圆 A HITS,4.497006,12.991348,0.393139,-0.000073,-0.999553,-0.029904圆 A HITS,4.457201,3.531026,-12.506266,-0.000072,-0.27l712,0.962378圆 A HITS,4.449212,3.53t952, 12.514926,0.000031,-0.271783,-0.962359如果各条实际型线的之间的间距很大,且为交叉结构,说明是因轴向基准偏斜导致的测量误差,即B基准发生了偏斜。其原因有可能是加工过程中整个型面对 B基准加工偏或测量过程中B基准面垫起异物;如果各条实际型线的之间的间距很大,且为平行结构,说明是因径向基准偏斜导致的测量误差,即A基准发生了偏斜。其原因有可能是加工过程中整个型面对 A基准加工偏或 A基准自身圆柱度不好造成的测量误差。

柱体A,6.700578,0.000000,-0.000000,1.000000,-0.000000,0.000000,26.000298,60.500000 5 CAD模型比对的实际应用扫描 1,-29.622869,72.932649,0.003789,0.000000,0.000000,1.000000 CAD模型比对在所有型面测量中均可应扫描 1 HITS,-8.263656,95.152866,0.007542,-0.981221,0.192886,0.000000 用 ,包括:离心叶轮的叶尖型面、内流道型面、扫描 l HITS,-8.290004,94.679633,0.007832,-0.981017,0.193919,0.000000 异型孔,径向扩压器的叶片型面、叶型孑L型扫描 1 HITS,-8.392581,94.166088,0.007893,-0.978846,0.204600,0.000000 面,轴向扩压器的流道型面及其它-些型面扫描 1 HITS,-8.501709,93.639431,0.007752,-0.974729,0.223389,0.000000 测量等。

扫描 1 HITS,-8.619455,93.131606,0.007806,-0.971897,0.235406,0.000000 5.1 CAD模型比对在离心叶轮测量中的扫描 1 HITS,-8.752347,92.606794,0007746,-0.967089,0.254438,0.000000 应用3数据的提娶建模及对比 CAD模型比对在离心叶轮的测量中应用广泛,包括叶尖型面、上述数据为扫描测量点的 x、YZ i j、k值,经处理后提取各扫 内流道型面、异型孑L等,离 C,lt轮的叶尖型面测量,内流道的型面测描截面的坐标值。 量是比对测量的典型应用。

如图2所示: 5.2 CAD模型比对拟合原则将处理后的扫描数据导人 CAD模型,建立实际的模型曲线,根 CAD模型比对拟合原则为:径向、轴向、角向三个维度要求有基据实际的曲线模型与理论的曲线模型的对比,得出最终的测量结 准的不可以拟合,哪个维度无基准要求即可以拟合;角向即使有基论。如图 3。 准,但因-般有均布要求控制,所以除首片不拟合外,其余可相互拟比较各分段的实际与理论的型线差距,可以看出: 合。

1)I区间内实际型线中与理论线偏移最大的-条型线偏离理论值 0.o4,三条实际型线之间的最大偏移差距为0.O1;图 1 图 26 CAD模型比对的总结及应用拓展6.1 CAD模型比对的总结图 3综上所述,CAD模型比对在型面数控测量中目前是-项必不可少的测量应用技术,今后也会是-项重要且便捷的测量应用技术。

6.2 CAD模型比对的应用拓展CAD模型比对不仅是数控型面测量中的-项应用技术,同时也为工艺部门的加工偏差分析提供帮助。通过测量比对型线,可以十分直观的发现加工中的偏差出现在什么部位。

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