TRUMPAI

Koordinatinio matavimo aparato (CMM) štampavimo apžvalga yra aukštos tikslumo kokybės kontrolės procesas, naudojamas patikrinti plokščio metalo detalių matmenų tikslumą atsižvelgiant į 3D CAD modelius. Skirtingai nuo standartinio kalibravimo, CMM leidžia gamintojams aptikti sudėtingus štampavimo defektus, tokius kaip atsitraukimas, išlinkimas ir skylių padėties klaidos, su mikronų tikslumu. Šis metodas yra būtinas siekiant patvirtinti, kad būtų laikomasi Geometrinio matmenų ir tolerancijų (GD&T) standartų prieš pradedant masinę gamybą.

Naudodami koordinatinį matavimo aparatą (CMM), inžinieriai gali analizuoti paviršių profilius ir pjovimo linijas, kurias praleidžia rankiniai įrankiai. Šiame vadove aprašomas techninis CMM taikymas štuampuotoms detalėms, kaip interpretuoti apžvalgos ataskaitas ir kada pasirinkti CMM vietoj 3D lazerinio skenavimo.

CMM vaidmuo metalo štampavimo kokybės kontrolei

Aukšto rizikos automobilių ir aviacijos gamybos srityje štampuoti komponentai kelia unikalius kokybės kontrolės iššūkius. Skirtingai nuo apdirbiamų detalių, kurios yra standžios ir prizminės formos, štampuotas lakštinis metalas dažnai būna lankstus ir linkęs į sudėtingus fizinio iškraipymus. A koordinačių matavimo mašinos štampavimo patikra yra galutinis patvirtinimo įrankis, jungiantis skaitmeninį projektavimą su fizine tikrove.

Pagrindinė CMM funkcija šiuo atveju – kiekybiškai nustatyti geometrinius parametrus, kurių rankinių priemonių pagalba patikimai išmatuoti neįmanoma. Štampuotos detalės dažnai turi laisvos formos paviršius ir sudėtingas kreives, reikalaujančias 3D patikros. Pagal Sinoway Industry , CMM yra būtinos „bevairo“ (angl. "body-in-white") suderinamumui patikrinti, užtikrinant, kad atskiri skydai idealiai tiktų vienas prie kito galutinėje surinkimo stadijoje. Be tokio tikslumo lygio, net nedidelės nuokrypos skylės žingsnyje ar paviršiaus profilyje gali sukelti katastrofiškas surinkimo klaidas.

Dažniausi aptikti štampavimo defektai

Patikimas CMM apžiūros protokolas sukurtas siekiant aptikti specifinius trūkumus, būdingus šaltam formavimui. Tai apima:

• Atsitiesimas: Metalo linkį grįžti į pradinę formą po lenkimo, dėl ko atsiranda nuokrypis nuo nominalinio CAD modelio.
• Skylių padėties klaidos: Nesutapimai, sukelti skardos stūmoklio poslinkio ar medžiagos ištempimo per presavimo ciklą.
• Apkirpimo linijos nuokrypiai: Netaisyklingi kraštai, atsirandantys dėl nusidėvėjusių formų ar netinkamo išdėstymo.
• Paviršiaus profilio klaidos: Išlinkimas ar sukimasis, viršijantis nustatytus profilio tolerancijos ribojimus.

Anksti aptikus šias problemas, gamintojai gali koreguoti formų projektavimą ir presų nustatymus dar prieš pradedant masinę gamybą, taip ženkliai sumažinant atliekų kiekį ir perdarbo sąnaudas.

Techninė realizacija: Lygiavimas ir tvirtinimo priemonės

Sėkmingai išmatuoti išspaudžiamą detalę reikalauja ne tik kalibruotos mašinos; tai reikalauja gilio supratimo apie lygiagretumo fiziką. Plokščių metalo detalės dažnai yra nestabilios, tai reiškia, kad jų forma gali keistis priklausomai nuo to, kaip jos yra laikomos. Dėl to tvirtinimo įrenginys ir lygiagretumo strategija yra kritiškai svarbūs pakartojamų rezultatų užtikrinimui.

RPS Lygiagretumo Strategija

Automobilių detalėms Referencinių Taškų Sistema (RPS) yra standartinis lygiagretumo metodas. Kaip aprašoma kompanijos 3D-Scantech , RPS lygiagretumas naudoja specifines savybes – tokias kaip skylės, plyšiai ar paviršiaus taškai – kad fiksuotų detalę koordinačių sistemoje, kuri imituotų jos galutinę surinkimo poziciją. Tai užtikrina, kad matavimo duomenys atspindėtų, kaip detalė iš tikrųjų veiks transporto priemonėje, o ne kaip ji yra laisvoje būsenoje.

Apribota ir Laisva Būsena Matavime

Vienas iš labiausiai diskutuojamų klausimų CMM spaudimo patikroje yra tai, ar matuoti dalis „laisvoje būsenoje“ ar „apribotoje būsenoje“.

• Laisva Būsena: Detalė yra dedama ant stalo su minimalia atrama. Tai atskleidžia metalo tikrąją, atsipalaidavusią formą, tačiau gali parodyti nuokrypius, sukeltus dėl gravitacijos ar liekaninio įtempimo.
• Constrained State: The part is clamped onto a dedicated fixture that simulates its installation environment. This is often required for flexible parts like door panels or hoods to verify they will meet specifications when bolted down.

Top-tier manufacturers, such as Shaoyi Metal Technology , leverage these advanced alignment and fixturing techniques to bridge the gap from rapid prototyping to high-volume automotive production. By adhering to strict standards like IATF 16949, they ensure that every control arm and subframe meets global OEM requirements, whether for a batch of 50 prototypes or millions of mass-produced units.

How to Read a CMM Inspection Report

Interpreting the output of a CMM is a vital skill for quality engineers. A standard inspection report compares the Nominalinė (ideal) data from the CAD model against the Esamas (išmatuoti) duomenys iš fizinės detalės. Suprasdami šių ataskaitų struktūrą, galėsite greitai nustatyti kritines klaidas.

Pagal išsamią vadovą, kurį parengė GD Prototyping , išsamaus pranešimo sudėtį paprastai sudaro antraštė su detalės pakeitimo lygiais ir pagrindinė dalis, turinti po eilutę apimantys bruožų duomenis. Svarbiausios analizuojamos kolonos yra „Nuokrypis“ ir „Išorėje nuo tolerancijos (OUTTOL)“ laukai.

Peržiūrint GD&T žymėjimus, ypatingą dėmesį skirti „Paviršiaus profiliui“ ir „Tikrajai padėčiai“. Lankstytoms detalėms paviršiaus profilio nuokrypis dažnai rodo atsitraukimo problemas, o tikrosios padėties klaidos paprastai rodo problemas su išpjovimo įrenginiu arba fiksavimo kaiščiais.

CMM vs. 3D lazeris skenavimas štampavimui

Nors CMM yra precizinių mėroktų standartas, 3D lazeris skenavimas gaining popularity for specific applications. Understanding the strengths of each technology helps in selecting the right tool for the job.

Taktilinio CMM preciznostis

Tradicininiai taktiliniai CMM, использующие тактильный щуп, предлагают непревзойденную точность. Duggan Manufacturing noting that high-end CMMs are accurate to within 5 microns (0.005mm). This makes them the superior choice for inspecting critical features with tight tolerances, such as bearing bores or mounting holes where a single micron matters.

Lazeris skenavimo szybkość

Palyginti su tuo, 3D lazeriniai skeneriai per sekundes užfiksuoja milijonus duomenų taškų, sukuriant tankią „taškų debesį“ arba šilumos žemėlapį. Tai ypač naudinga analizuojant atsilenkimą didelėje paviršiaus dalyje, pavyzdžiui, automobilio variklio dangčio. Šilumos žemėlapis suteikia iš karto matomą vaizdinę reprezentaciją, kur detalė yra aukštesnė ar žemesnė lyginant su CAD modeliu. Tačiau skenavimas paprastai yra mažiau tikslus, su tipišku tikslumu apie 20 mikronų (0,02 mm).

Sprenčiama struktūra

• Naudokite CMM, kai: Reikia sertifikuoti specifinius GD&T toleransus, matuoti skylių skersmenis labai tiksliai arba atlikti galutinę tikrinimą dėl kritiniškų jungiamųjų savybių.
• Naudokite skenavimą, kai: Reikia išspręsti formos klastos problemas, vizualizuoti visuotinį iškrypimą/atlenkimą arba atvirkštine inžinerija transformuoti fizinę detalę į CAD modelį.

Išvada

Koordinatinio matavimo mašinos štampavimo patikra yra ne tik tikrinimo žingsnis; tai diagnostikos įrankis, kuris skatina procesų tobulinimą. Tiksliai fiksuodami duomenis apie atsilenkimą, pjovimo linijas ir skylių padėtis, gamintojai gali sureguliuoti savo štampavimo formas, kad pasiektų nuoseklų kokybę. Ar tai būtų taktilinis CMM prietaisas mikronų tikslumo matavimams, ar 3D nuskaitymas paviršiaus analizei, tikslas lieka tas pats: užtikrinti, kad kiekvienas išštampuotas detalė atitiktų šiuolaikinės inžinerijos reikalavimus.

Gamintojams, susiduriantiems su automobilių arba aviacijos tiekimo grandinių sudėtingumu, būtina bendradarbiauti su gamybos ekspertais, kurie supranta šiuos patikros protokolus. Teisingai įdiegta CMM patikra paverčia neapdorotus duomenis veiksmingomis žiniomis, užtikrindama galutinės surinkimo vientisumą.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kuo skiriasi CMM ir rankinis matavimas?

Manualių matavimų, pavyzdáui su šubleriniais kaliperiais ar kontroliniais įrankiais, metu galima quickly patikrinti konkrečius gabaritus, tačiau šis metodas limițiowany įmąsčiu error ir nespesęs matoviti komplikovan 3D krivų. Koordinatinis matavimo aparatas (KMA) naudoja kompiuteriu kontroliuojamą žonglirą geometriji matoviti 3D prokrantybe, zapewnią wyższa dokladność ir spóność patikrinti GD&T richagų, pavyzdáui površiaus profilį ir verdade poziciją.

2. Kiek kainuje KMA inspekcija?

KMA inspekcijos kaina išsiginaikei varijueja balšiau gabaritų kompleksikumu ir naudojamais įrenginiais. Portativni KMA kaina kusiasi nuo 10 000 $ iki 150 000 $, kai inspekcijos paslaužkės įprasta apmokėjama po stundę. Paslaužkės kainą influencijuejantį faktorji kusiasi programavimo laikas, įrenginio traktorjius ir patikrinamu chaarakteristiku skaičius.

3. Kodel RPS alignement svarbu štamponuotiem detalėm?

RPS (atramos taškų sistema) turi būti tinkamai išlygiuota, nes štampuoti komponentai gali deformuotis. Išlygiuojant detalę naudojant tuos pačius atskaitos taškus (skyles/paviršius), kurie bus naudojami galutinėje surinkimo eigoje, CMM matavimas imituoja detalės būseną po įmontavimo. Tai užtikrina, kad duomenys atspindėtų funkcionalumą, o ne tik detalės formą laisvoje būsenoje.