在用零件数模测量检具的时候,通常我们遇到的有检具数模和车身钣金件数模,若用检具设计的数模,测量的时候与实际的检具具有一一对应的关系,数模比对测量即可。
若用车身设计时钣金件数模来检测检具,这样既可以来检测检具的制造精度,同时还可以检测车身检具在设计时候出现的不可避免的错误,可谓是一举两得,但是需要考虑各种因素对测量结果的影响就再所难免的了。
在检测检具的时候,自动测量特征(点,圆,圆槽,方槽)的功能自动和检具设计的数模或车身钣金件数模进行适时比较,计算出特征的偏差值。
但是在利用车身钣金件数模的时候,考虑到钣金件的料厚,以及夹具定位销和钣金件孔的相互关系。其料厚的补偿数值和方向是根据车身钣金件和夹具定位元件相对于测头的位置来判断的,具体分析如下:
要明白料厚是怎样定义的,必须比较CAD模型和材料相对于测头的位置, 有下面三种情况:
(1)当测量检具定位面的时候,检具的定位面就是钣金件的理论平面时,因测头可以穿过理论的数模,则料厚补偿为零,无须料厚补偿。
(2)当测量检具间隙面的时候,检具的型面(间隙面)与钣金件的理论平面相差一个料厚的时候,因测头不可以穿过理论的数模,则料厚补偿为负值。
(3)当测量车身钣金件的时候,则料厚补偿为正值.
检具的测量和夹具的测量原理相同,先测量检具或夹具的基准,根据图纸提供的条件建立检具或夹具的坐标系,然后对检具或夹具的定位销和定位面进行测量。
根据图纸或验收要求对比测量结果判断是否满足使用要求。
1.测量工件时,如何使用材料厚度补偿。
以钣金件数模(一个曲面片)检测零件
如下图示例所示,我们要显示材料里面点的名义值,即图中的黄颜色点。图中红色点为用测头测量到的点,是材料的外面点。
A.假如沿正(+)方向应用厚度到实际元素,那么实际元素将沿实际接触矢量的反方向移动。如下图,它会将实际元素下移到工件上,和名义值相匹配,然后计算出比较结果。
B.假如沿负(—)方向应用厚度到实际元素,那么将沿接触矢量的方向移动实际元素。下图,若沿负(—)方向应用厚度到实际元素,那么实际测量元素将被移到远离工件的地方,是错误的。
C.假如沿正(+)方向应用厚度到名义元素,名义元素将沿着接触矢量方向移动。如下图所示,名义值元素将上移到工件上的实际元素,然后 计算比较出结果。
D.假如沿负(—)方向应用厚度到名义元素,名义元素将沿着接触矢量相反方向移动。如下图所示,名义值元素将下移,远离工件。
2.如果测量的是夹具,如何使用材料厚度补偿?
用零件数模来测量检具(夹具)
如下图所示,要显示材料内的名义元素值,为图中工件上的黄颜色点。红点是测头在夹具光滑表面上测量到的点。
A.假如沿正(+)方向应用厚度到实际元素,实际元素将沿实际接触矢量的相反方向移动。实际测量元素将移至夹具里面,这显然是不正确的。
B.假如沿负(—)方向应用厚度到实际元素,实际元素将沿实际接触矢量方移动。实际测量元素将移至夹具里面,这显然是不正确的。
C假如沿正(+)方向应用厚度到名义元素,名义元素将沿实际接触矢量方向移动。如上图所示例中,名义元素将移至夹具里面,这显然是不正确的。
D.假如沿负(—)方向应用厚度到名义元素,名义元素将沿实际接触矢量的反方向移动。如上图所示例中,名义元素将下移到光滑表面上所测的点上,然后计算比较结果。
材料厚度正负:
一般情况,在一般情况下如果利用工件的模型去测量工件的话应该输入正数。
而对于车身的焊装夹具的测量,以及以零件数模反测检具一般都输入负数。
3.材料厚度相关知识:
由于钣金件是由钢板经过模具,冲压而成,因此,工件上下表面的形状是完全一致的。
因此在汽车行业,利用造型软件做造型的时候,没有必要做出相同的两个曲面,而是使用一个曲面片来表示,从而减少CAD数据量。
而另外一个面的数据我们只要知道该工由于钣金件是由钢板经过模具,冲压而成,因此,工件上下表面的形状是完全一致的。件的钢板厚度,就可以利用已知的曲面而得到。
而表示该钢板厚度,和方向的直线叫做料厚线。
目前大部分企业在做CAD的时候已经直接将 工件的厚度用实体的形式表示出来了,这样的模型一般都不具备料厚线。
测量钣金件时,工件厚度是非常重要的一个参数。模型和实际测量的工件有一个厚度差比如使用工件的模型去测量检测工件的检具,工件和检具有一个厚度差。测量钣金件时,工件厚度是非常重要的一个参数。
4.测量点在曲面法线方向的误差
RationalDMIS PC-DMIS Metrolog XG关于测量中法向偏差的计算(点轮廓度,T值,ND)
PC-DMIS中的T值与RationalDMIS点轮廓度是分别如何评价的?
需要注意的是,三个坐标轴始终是按照“误差值=测量值-理论值”的公式计算的。而曲面误差的正负符号法则通常是:正数表示零件凸于数模,负数表示零件凹于数模.
5.材料厚度处理
(1)理论值:将厚度值修改理论值然后与测量值进行比较
(2)实际值:将厚度值修改测量值然后与理论值进行比较
例如:
若该CAD表面的Z=0 。料厚为1mm测量后根据选择位置的不同会得到不同的报告。假设该工件的偏差为0.3。
理论值
实际值
6.如何判断料厚的 正负
沿着矢量方向补偿实测值
正值与矢量方向同向,负值与矢量方向相反。
一般情况,在一般情况下如果利用工件的模型去测量工件的话应该输入正数。
而对于车身的焊装夹具的测量一般都输入负数。
7.应用较多场所:使用工件的模型去测量检测工件的检具
模型和实际测量的工件有一个厚度差比如使用工件的模型去测量检测工件的检具,工件和检具有一个厚度差。
检具测量是以工件的数模来测量检具的制作是否合格。这时需要实际测量元素做材料偏移,以便与理论数据做对比。
RationalDMIS 测量操作区——测量操作面板的“设置窗口”——实际偏移设置,可以对点、边界点、角度点、边角点、圆、键槽、椭圆和面,正多边形的实际元素做材料偏移。
点:即测量点
边界点-补偿方向:测量边界点,并按边界点的补偿方向做材料偏移
边界点-工作平面:测量边界点,并按边界点的工作平面方向做材料偏移
角度点:两个不相互垂直面的交线上的点
边角点:三个相互垂直面的交点
圆:一般为检具的孔或轴的截面圆
键槽:检具上的键槽元素的偏移
椭圆:检具上的椭圆元素的偏移
面:检具上的面元素的偏移
偏移实际:即实际测量结果做材料偏移
采样点:当用向量创建时的测量点数
使用工件的模型去测量检测工件的检具,工件和检具有一个厚度差。在模型上拾取点后,图形区中XYZ显示的是“模型上点的位置”。
(1)理论值 (材料厚度补偿)
直接修正理论值为图中“工件上点的位置”,直接测量这个位置与实际测量结果位置一致进行评定;
(2)实际值 (材料厚度补偿)
实测值补偿是测量路径补偿到图中“工件上点的位置”测量,将实际测量结果由“工件上点的位置”补偿回“模型上点的位置”与名义值位置一致进行评定。图中所示输入值应为负值。
8.RationalDMIS 7.1材料厚度补偿(以工件的数模来测量检具)
1.对于定位面:
3.齐平面检测:
4.测量检具定位销的情况,考虑到车身钣金件的孔都是一样的,而检具上的定位销则分为如下两种:
(1)钣金件和销子是垂直的,此时钣金件的中心值和夹具定位销的中心值完全一样,测量的定位销的时候,取其钣金件孔的理论值即可。若是检具设计的数模,直接在检具的数模上取值后测量圆(圆柱)即可。
检具上的孔是圆形,而钣金件数模上相应的孔是圆槽。
A.薄板件选取键槽
选取方式设置成点选取,在点选取的下拉功能列表中选择:薄板边界点
图标从左到右依次为:选取直线、选取圆、选取圆键槽(直边上选点),选取圆键槽(直边
上不选点)、方键槽、元素的内/外属性设置、删除单个点、删除所有选取点。
B.先选择想要选取的元素,然后在数模上点选,最后接受即可。
C.手动定义圆元素
拖放键槽到点节点——定义中心点
元素定义——圆
(2)夹具的定位销是倾斜的情况,即与坐标平面成一角度,但是销子相对钣金件所在的平面是垂直的如下图所示,如果就是夹具的设计数模,首先应该自动测量一个圆柱,再评价圆柱的轴线与夹具的基准面的角度,其销子的角度应该满足夹具定位销的设计公差±5度的要求。
若是车身钣金件的数模,而车身钣金件的数模就是一圆孔或是一个圆槽,实际的夹具上却是一倾斜的销子。
在车身钣金件数模上取销子所在孔的理论值,一般就是取圆的理论值。
CAD线型图形定义拾取圆
圆元素定义——修改圆的类型为“外部”
自动测量圆,这样就与饭金件的理论位置具有一一对应的关系,可以实现比对,得出实际元素的偏差值。
(3)车身焊接夹具的销子是直的,而钣金件的数模所对应孔的面是斜的,即销子和数模上孔对应的面成一角度,其测量的方法同第二种,在此不作详细叙述。
5.对于检测面——间隙面
拾取点元素——注意矢量反转
设置点元素实际偏移——偏移实际(5MM)——间隙值
材料厚度正负:
一般情况,在一般情况下如果利用工件的模型去测量工件的话应该输入正数。
而对于车身的焊装夹具的测量,以及以零件数模反测检具一般都输入负数。
6.基准报告:
7.定位面,定位孔,检测孔报告——理论点都在零件上