三坐标测量在模具制造或设计中的应用

郭凤玲

【摘要】在实际的模具制造过程中，三坐标测量具有重要意义，不仅能能够提高模具设计的合理性，还能保证模具制造的质量。三坐标测量机是一种综合的检测设备，主要是以一些精密的电子仪器作为基础，然后通过对电子技术、计算机技术、激光干涉技术等。本文主要通过对三坐标测量技术在模具的制造以及设计中的应用进行分析，并且依据实际情况提出了一些问题，希望能够促进模具制造行业的发展。

【关键词】三坐标测量；模具设计；模具制造

随着科技的不断发展，有效的提高模具制造行业的发展，主要是由于三坐标测量技术的应用。通常来说，三坐标测量技术主要的作用是：能够实现空间为点的数据测量，实现对各个零件的尺寸、位置等进行精准测量；在实际的工作过程中，由于计算机技术的使用，有效的实现了相关数据的运算以及对各个工作程序的控制，同时，还实现了设备的智能化，实现了对三维坐标测量，保证了模具制造的科学性以及合理性。因此，积极的加强三坐标测量技术在模具制造业中的应用十分必要。

一、三坐标测量机概述

1.三坐标测量机分类 通常来说在实际的工作过程中，三坐标测量机依据其工作方式能够分为二种：点位测量、连续扫描测量方式。所谓的点位测量主要是由相关的设备对模具零件的一些空间点进行特定的处理，最后获得相关的数据信息，同时还能获取特定的一些几何元素的形状以及位置。所谓的连续扫描主要是通过对曲线、曲面等相关内容进行连续测量，获取相关的数据，基本上都是一些大型的测量机。依据的测量机的测量方向的差异依据三维坐标测量机的总体布局结构模式能够分为：悬臂式、桥式、龙门式、立柱式、坐标镗床式等，由于不同工作方式，这些设备的使用范围也不相同。通常来说，悬臂式结构较为紧凑，能够适应各种工作、操作简单，便于携带，但是，在实际的应用过程中，容易发生变形，所以，它的测量范围收到极大的限制。桥式结构其稳定性较，三个轴的运行范围较大，通常都是应用于一些大型的机器；龙门式，这种设备便于携带，并且能够随意进行移动但是在移动过程中会产生一定的惯性，龙门式通常都是一些小型的机器。在实际的模具制造过程中，常用的形式有：桥式、龙门以及立柱式[1]。

2.三坐标测量机的构成 在实际工作过程中，三坐标测量机能够分为主体部分、测量系统、控制系统体以及相关的数据处理系统等。其中主要的测量设备主体部分在运动过程中主要包括了：X轴的主滑架、Y轴的副滑架以及Z轴，在实际的应用过程中，相关的工作台通常都是采用花岗岩制作的，具有良好的稳定性以及强度。所谓的测量系统主要包括了测量所需要的测头、标准器等，标准器一般都是采用金属光栅或者增量光栅；在实际的工作过程中，三维测头的使用，有效的提高了测量的精确度以及测量的智能化。另外测量过程中，相关的计算机设备以及相关的软件都需要使用专用的计算机以及软件，才能完成相关数据的收集以及处理输出。通常来说，工作过程中所需要的软件主要有通用程序、公差比较程序、轮廓测量程序、统计程序、计算机辅助编程等。

3.三坐标的测量方式 通常来说，三坐标在实际的测量工作过程中，主要采用的测量方式有直接测量、程序测量、自学习测量。在实际的工作的过程中，相关工作人员首先应该依据合实际情况，进行手动测量；程序测量指的是在测量过程中，及时的将所需测量的零件安装相关需求进行全部操作，然后，通过对测量方式进行控制，实现对数据的测量适用于批量生产的零件，所谓的测量指的是对第一个零件进行测量，通过相关的指令实现对相关的程序的循环利用，在实际的工作过程中，应该注重其正确性。

二、三坐标测量机在实际中应用

文章主要通过对尖头旋钮的冷挤压型腔以及冲头进行测量，如下图：

尖头旋钮冷挤压型腔模坯及凸模

在上述测量过程中，胚料直径大约为58mm，其高度大约为40mm，吨位大约为100t，采用LH120.5.106桥式三坐标测量机进行测量，相关的系统采用增量式光栅，其分比率为0.005mm，测量不准确依据VDI/VDE2617-1986《坐标测量机床的精度》作为标准，其线性不确定度大约为。最要的测量过程重要包括了：触头定义以及检验。在实际的测量过程中，触头和相关李零件进行接触时，相关计算机就会将测头的中心坐标进行记录。另外，触头的测量检验工作主要还包括了测量机不同测量点时常的差距，计算机通过各触头进行分开测量，能够通过三维坐标计算出各个触头的实际球径以及位置和尺寸，并且能够将相关数据进行储存，当做补偿值。这种通过不同的测点进测量的方式，依旧能够得带准确的测量值。

2.零件的找正 在實际的测量工作中，零件的找正工作主要包括了：通过相关的三维找正或者二维找正，及时的对原始参数进行确定；及时启动找正程序；选定第一坐标轴；积极的对相关的程进行调试，并且对相关的测量数据进行储存；选择的第二坐标。如果采用三维找正，工作人员还应该积极的对第三轴进行确定，在确定过程中，主要依据右手标准进行确定。

3.工件测量坐标设定 在实际测量工作中，相关工作人员在工件测量坐标设定以后，然后可以对其进行调试指令的测试，通常来说，主要能够分为直线坐标测量、平面坐标测量、高度关系测量、曲面轮廓测量、三坐标测量以及角度关系测量等，在测量过程中工作人员还应该积极的对测量过程进行把握，保证测量结果的准确性。

三、在模具设计中的应用

在实际的模具设计过程中，三坐标测量机的应用，能够为相关的设计工作人员提供精准的数据标准，保证设计的合理性，另外，对于一些较为复杂的模具零件，三坐标测量还能提供准确的三维立体图像，一定程度上保证了设计质量。

四、总结

本文主要通过对三坐标测量机在模具制造以及设计进行研究，明确了三坐标测量机相关的内容，并且结合实际进行分析，希望能够促进三坐标测量在模具制造设计中的应用，保证良好的模具质量。

参考文献

[1]李鸿生，郝革红，苏海云，邓建国.三坐标测量在灯具制造中的应用.轻工科技，2014（5）：111-112.