一、在机检测需求分析
1、 完整的产品质量控制需求
由于传统三坐标测量机对零件尺寸、检测环境的限制,以及加工工艺的不允许(二次装卡非常难,且影响精度)。传统的检测基本上是通过人工进行,由于工具和操作者经验的限制,将导致很难对产品进行完整准确的检测。
而在机检测通过Delcam在机检测软件+CNC机床+机床测头就能专业的检测,并且提供详细的图形、文字检测报告,如此可方便企业各部门的交流及企业产品备案。
因此,从质量控制角度,需要在机检测方案。
2、 压缩生产周期需求
对于产品制造,由于人工检测效率低、可重复性差,且对于复杂产品无法检测。不仅加重了加工部门的责任,而且会导致产品装配率下降。进而提高重复加工概率,加之调整设备使用日程、搬运时间等,这无疑延长了生产周期。显然,这都是需要减少和避免的。
在机检测可在加工后马上进行检测,在产品送交下一工艺之前获得一个“确信”,预先发现和量化半精加工、精加工过程中的质量问题,因此避免了搬运和反复加工,使得在更短的时间内获得完美的产品。
因此,从压缩生产周期的角度,需要在机检测方案。
3、 最大限度的降低成本、提高效率需求
Delcam在机检测主要能从几个方面进行优化传统的生产工艺:
a) 极大提高了产品合格率,保证加工产品的正确性;
b) 极大减少操作者的手工检测成本;
c) 提高机床、测头的利用率,减少设备成本;
d) 减少产品修配和CNC机床之间的搬运成本;
e) 一定程度上减轻了产品检测对三坐标的依赖;
因此,从降低生产成本、提高效率角度,需要在机检测方案。
二、Delcam PowerINSPECT OMV在机检测
1、专业、全面的检测技术方案
a.专业性:
Delcam公司的在机检测软件(简称OMV )检测算法经过德国PTB认证,检测结果符合ISO标准。同时Delcam公司在机械行业已经有40年的经验。
b.全面性:
标准几何体检测、形位公差检测、自由曲面检测等。
2、强大的数据接口
Delcam自主研发的CAD数据转换接口Delcam Exchange能够直接读取所有主流的三维设计软件的CAD数据,读如22Mb的CAD文件仅需9秒。
3、智能的脱机编程
能够对零件所有需要检测的部位进行脱机编程(电脑和机床不连接),设置安全高度、避让距离、检测速度等。
4、完整模拟、防碰撞功能
能够完整的仿真机床、测头、工装卡具以及零件之间的运动关系,以确保设备安全,极大地降低操作和编程人员、生产负责人的工作压力。
5、界面友好、易学易用
Delcam公司的OMV只需一次技术培训,就能确保技术人员完全掌握软件,并能基本独立开展工作。
6、检测报告定制
能够输出两种格式的图文检测报告:HTML超文本格式和EXCEL电子表格格式,贵方可以根据实际生产情况,针对加工对象定制检测工序,这样会对贵方有如下好处:
a. 扩充加工工艺;
b. 完善车间管理;
c. 便于各部门间的交流。
7、通用平台
Delcam OMV是通过通过机床可直接读取的NC程序驱动机床实施检测,因此只需要1个通用检测平台,即Delcam PowerINSPECT OMV即可完成所有机床的在机检测编程需求。
8、测头系统丰富
Delcam OMV广泛支持各种类别的测头系统,如Renishaw、Marpos、Blum等,但无论从知名度还是测量精度、品质等多方面考量,目前还是Renishaw测量系统为最佳选择。
9、灵活的数据传输方式
Delcam OMV可以通过现有DNC系统来传输测量程序与测量结果,同时支持网线、RS232数据传输、数据卡等多种方式,方便用户选择最适合方式。
10、对数控机床的保护
Delcam OMV无需改动任何机床参数,也不需要在机床上安装任何类型的软件,确保数控加工系统的稳定。测量程序是清晰易懂的传统G代码,用户可清楚了解到机床的运动轨迹、运动方式,确保设备安全。
11、良好的开放性
Delcam全系列产品具有良好的开放性,支持用户后期二次开发应用。尤其是在北京航空制造工程研究所这样拥有雄厚开发实例和行业经验的单位,Delcam愿提供一切便利,便于用户在此平台上作更加深入的开发应用。
12、丰富的经验积累
Delcam依靠多年在加工行业积累的经验,所开发的检测平台能够与加工过程中紧密结合,不仅仅是质量检测,更是在加工过程中进行实施监控,从而指导加工工艺流程,优化加工工艺。
13、国内外的重要OMV客户经验支持
国内:远东113,西飞公司,沈阳黎明,成飞集团公司,广汉174厂,川南机械厂,三江集团等;
国外:英国宇航公司,日本丰田,Kyowa kogyo汽车模具供应商等。
三、在机检测完整版功能
OMV-“在机检测”是一个运行在加工机床上可脱机编程,能自动检测具有自由曲面和几何特征的实体的解决方案。应用在机检测可以在加工机床上发现问题和判断问题,从而节省大量时间和成本。
OMV软件功能及参数:
易学易用,纯中文的、符合WINDOWS规范的、简洁明快的界面和极富人性化的操作方式,只需要两天,即一天的软件操作培训,一天的现场联机操作培训,就能够轻松掌握所有的技术内容,并能独立完成制造业所需的、从简单的标准体素到复杂的自由型面检测的全部工作,并快捷地输出图文并茂、清晰易懂的、符合PTB认证、符合ISO9002认证标准的检测报告。
完善、可定制的直观化图形用户界面为不同软件应用水平的操作者提供了便捷地执行功能。
能够读取各种数据格式的三维CAD模型数据,保证数据的准确性和完整性,测量数据可以直接和CAD模型产生对比测量结果。可以高速输入、输出包括IGES、VDA-FS、STEP、ACIS、Parasolid、Pro/E、CATIA、UG、IDEAS、SolidWorks、SolidEdge、AutoCAD、Rhino 3DM、Delcam DGK和Delcam Parts在内的广泛格式的三维CAD数学模型,并能很好地保证数据的准确性和完整性。
专有测头配置程序,灵活配置测头、测针。
点击鼠标,即可执行下述操作:机床切换、特征测量、路径生产、碰撞检测、报告输出等。
具有产生全范围的几何元素用于检测工件上的标准体素特征,还可通过投影和相交这些
特征到已有几何元素而产生抽象特征。也可产生几何元素来测量特征之间的角度和距离。 可检测的几何元素有:平面、直线、点、特征如圆(孔和凸台)、槽、长方形、具有指定边数的规则多边形、圆柱(孔和凸台),圆锥、球和环等。可将检测数据生成直线、曲线和标准体素,并可将这些数据输出,用于逆向工程等工作。
具有几何特征检测、曲面公差检测等功能,包括:点、线、面、圆度、圆柱度、球度、
曲面点等。
几何元素的评价,包括:位置、直径/半径、角度、距离等信息。
形位公差的评价,包括:平面元素的平面度、直线元素的直线度、圆柱元素的圆柱度、
圆锥元素的锥度、探测球元素的球度、三维圆形特征/平面元素的圆度等等。对于须和基准比较几何特征的复杂位置公差,软件需提供了一个GD&T向导程序,此程序可指导您进行位置公差测量的每一步。 可测量的位置公差类型有:垂直度、平行度、倾斜度、同轴度、实际位置,包括同轴度及直角坐标系中特征的位置公差等。
需提供了多种曲面检测工具,对比理论CAD模型数据进行误差评估。可在曲面上测取点,
PowerINSPECT将测取的点数据和理论的CAD数据进行对比,计算出误差,给出误差报告。 可实时在零件上的任何地方测取点,也可测取指定的曲面点,PowerINSPECT将通过输入点的名义值,在零件上的指定位置测取点。
曲面检测:互动式报告功能,增加了报告格式和数据处理上的灵活性,并可自定义检测
报告模板。
边缘检测:提供了边缘检测功能,边缘是CAD曲面的消失处,其周围不再有任何相邻的
CAD曲面。我们可通过检测切口的边缘情况而检测切口位置的正确性。将检测的点和相应的理论CAD模型边缘进行对比,从而检测它们的精度。
截面检测:通过设置一截面组可检测零件的平面截面。软件指导仅检测指定截面上的点。
可在脱机模式下编辑、调试基于3D模型的CNC机床触测路径,不占用机床正常加工时
间。
测量路径可在软件模拟,避免碰撞等干涉现象。如果在实际测量过程中出现非正常触发,
将自动停止机床运转,并提示操作人员。
测量程序传入机床以及测量结果传回电脑均可通过企业现有DNC网络来实现。
软件可以实现计算机/机床间网络浮动运行。
应支持多种控制系统,包括:Siemens 840D, Heidenhain Itnc530, Fanuc 16M/18i,
Heidenhain plus iT系统等,硬件平台架设时对机床无任何改动要求。
应支持多种机床配置,包括:车铣复合中心,立卧转换模式等。
在机检测执行程序是标准机床代码,并且完全开放可见。用户可随时监察检测过程。
具备完整的模拟功能:可模拟完整的机床环境,测头系统。
可在完整加工程序代码中加入检测程序,用于过程检测。
检测结束后,可以方便地输出检测报告。需提供了智能化的功能,使检测报告的输出既
方便又可靠。检测报告图文并茂,清晰易懂。
四、OMV工作步骤
校准测头座和测头
如果零件被移动了,需要重新创建Work Offset
在 PowerINSPECT中编辑检测路径
输出NC程序
执行NC程序
计算结果数据
产生报告
1. 测头校准:
测量标准圆或标准球
更新刀具长度和用户值
结果储存在控制器中
2. 加工零件
在数控机床上加工零件
如果零件没有被移动过,不需要调整零件的offset
3. 初始化位置
Renishaw 宏命令储存在控制器中
如果零件被移动了,用宏来产生零件的Work offset
1)用户手工创建Work Offset
2)探测零件的表面
3)更新手工Work Offset
4. 创建检测路径
PLP 对齐
几何元素体
自由曲面检测
5. 几何元素体
用线框抓取器选择要检测的几何元素
选择路径策略和方法
修改参数
6. 曲面检测
根据CAD进行曲面检测,在CAD上创建检测路径
7. 碰撞侦测
模拟可以发现碰撞部位和路径
8. 在机器上发生碰撞
如果这种最坏的情况发生
后置保护将被启动,停止机器运动测针碰撞是安全的。
9. 产生报告
产生检测报告
NC-CHECK(设备精度控制)
要得到合格的高精度的产品,机床精度非常重要,但是如何随时了解加工前的机床精度,判断该机床目前状态是否合适加工该部件,这也是非常重要的,如果机床精度好,可以加工,如果不好,加工就存在很大隐患,容易得到不好结果。
NC-CHECK就是随之检测机床精度的工具,在加工前,工人执行检测程序,检测机床个轴精度,生成报告。
优点:
a) 提前发现机床精度问题,避免做无意义加工,浪费资源。
b) 对机床精度实时了解,及时维护机床,降低设备折旧率。
c) 形成完整质量控制体系,提升企业水平。
五、OMV软件具体操作
以DMG五轴加工中心为例(软件内置市面上绝大部分的机床模型,安全性和方便性相当高,具体机床及控制系统不限,根据需求选择)
1、 Delcam提供专业的数据接口,直接读取原始格式文档,避免数据的丢失。
2、根据实际机床所配测头座及测针选择测头座及测针,Delcam公司提供开发测头数据库,方便用户添加、删除等基本操作,充分利用资源;
3、根据实际选择的测头等信息,进行脱机编程;
4、PowerINSPTCT OMV安全性相当高,在上机床前在软件里进行真实的测量仿真和机床仿真,确保机床的安全性,保护用户的贵重设备的安全;
4、 选择相应的后置处理器(支持Fanuc 、Siemens、海德汉等市面上主流的控制系统)
部分NC代码如下:
; Probing Rapid Move
STOPRE
IF$A_PROBE[ABS(RENP[7])]==0; Probe ready
MEAS=RENP[7]G1X-181.200Y-111.076Z1.280F5000.
ENDIF
; Probing Safe Move
STOPRE
IF$A_PROBE[ABS(RENP[7])]==0; Probe ready
MEAS=RENP[7]G1X-181.200Y-111.076Z-17.637F5000.
ENDIF
; Probing Composite Move
; Probing Safe Move
STOPRE
IF$A_PROBE[ABS(RENP[7])]==0; Probe ready
MEAS=RENP[7]G1X-181.200Y-111.076Z-17.637F5000.
ENDIF
; Probing Touch Move
; Probing Collision Check
STOPRE
IF$AC_MEA[ABS(RENP[7])]==1; Probe triggered
MSG("PATH OBSTRUCTED")
M0
ENDIF
; File Write Nominals
R23=10000
l_Output="G800 N3 X-174.510 Y-106.689 Z-14.637 I-0.836 J-0.548 K0. O"<<ROUND(R16*R23)/R23<<" U"<<ROUND(R17*R23)/R23<<" L"<<ROUND(R18*R23)/R23
WRITE(l_ErrorCode,l_FileName,l_Output)
; Serial Write Nominals
R24=3
R10=-174.510
R11=-106.689
R12=-14.637
R13=-0.836
R14=-0.548
R15=0.
5、机床执行NC代码,并反馈回来测量数据处理,得出检测结果如下;
六、Delcam在机检测优势
1、 专业、全面的检测技术方案:
专业: Delcam公司的机检测软件(PowerINSPECT OMV简称OMV)检测算法经过德国PTB认证,检测结果符合ISO标准。
全面:标准几何体检测、形位公差检测、自由曲面检测、构造几何元素。
2、 强大的数据接口:
Delcam自主开发的CAD数据转换软件,PS-Exchange能够读取所有主流的三维设计软件的CAD数据,读入22Mb的CAD文件仅需9秒。
3、 智能的脱机编程:
能够对产品所有需要检测的部位,进行脱机编程(电脑和机床不连接),设置安全高度、躲避障碍、检测速度等。
4、 完整模拟、防碰撞功能:
能够完整的仿真工件、卡具、CNC机床、测头,以确保设备的安全。极大降低操作和编程人员、生产负责人的工作压力。
5、 界面友好、易学易用:
Delcam公司的OMV只需一次技术培训(为期4天),就能确保技术人员完全掌握软件,并能基本独立开展工作;
6、 检测报告定制:
能够输出两种格式的图文检测报告:HTML超文本格式和Excell表格格式;贵方可以根据实际生产情况,针对加工对象定做检测工序,这样会对贵厂有如下好处:
a、 扩充加工工艺;
b、 完善车间管理;
c、 便于各部门之间的交流
7、 国内外的重要OMV Pro客户经验支持:
国内:北京航天三院239、159、上海800所、孝感三江红阳、三江航天险峰、沈阳黎明航空发动机有限公司、川南机械厂、西安航空发动机有限公司、西飞国际、沈阳飞机集团有限公司、成飞集团公司、贵阳460厂等,
国外:英国宇航公司、日本丰田——动力机车原型加工部门、Kyowa kogyo汽车产品供应商等。
8、经过40年的制造业专业服务,Delcam在生产制造的各个环节已经掌握了全线核心技术,并形成了核心产品;包括:
1) 逆向及正向设计系统---PowerSHAPE;
2) 数控设备工艺精度校验系统---NC-Checker;
3) 数控设备数字化装夹定位及数字化毛坯定位系统---NC-PartLocator;
4) 覆盖各类数控加工设备的全线数控编程系统---PowerMILL、FetureCAM、PartMaker
5) 数控机床在机检测(OMV)系统---PowerINSPECT OMV;
6) 支持各类检测设备的测量系统---PowerINSPECT
9、Delcam是世界上唯一一家拥有自己数控车间的CAD/CAM软件公司:
1) 进行软件产品的测试;
2) 进行先进制造工艺研究;
3) 承担与知名企业联合进行的先进制造技术项目。
10.Delcam已经和众多世界知名制造企业合作,在先进制造技术上给出完整解决方案,帮助这些企业提高了生产效率、降低了生产成本、保证了产品品质。