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越來越復(fù)雜的零件如何精準(zhǔn)測(cè)量？

閱讀：719發(fā)布時(shí)間：2022-3-14

越來越復(fù)雜的零件如何精準(zhǔn)測(cè)量？

現(xiàn)在，當(dāng)你去參觀一個(gè)制作業(yè)相關(guān)的展會(huì)，能看到在許多供貨商的展位上都展示著運(yùn)用3D打印技能制備的色彩鮮艷的零部件模型；而且，供貨商之間彼此競(jìng)賽，力求首先制作出結(jié)構(gòu)、外形更加雜亂的產(chǎn)品，越雜亂越好，是可以運(yùn)用3D打印技能制備出一些先前運(yùn)用傳統(tǒng)制作技能難以制備出的產(chǎn)品。

最近就遇到了這樣一件事：我在一個(gè)制作業(yè)貿(mào)易展上看到了一個(gè)細(xì)小的金屬零部件，除了3D打印技能，這種零部件不或許運(yùn)用其他技能制備出來。該展位的參展商代表向我指出，這個(gè)零部件中的微型小孔內(nèi)部都是*貫穿的，因而，我問了他一個(gè)我自認(rèn)為是一個(gè)十分合理的問題：“你怎樣知道這些微型小孔內(nèi)部都是*貫穿的”？他答復(fù)到：“由于這些小孔都在CAD模型中畫好了啊”。從一個(gè)質(zhì)量檢測(cè)人員的視點(diǎn)考慮，這真實(shí)不是一個(gè)很好的答復(fù)！

人們普遍認(rèn)為，假如3D打印產(chǎn)品要與其他制作技能制備的產(chǎn)品進(jìn)行競(jìng)賽，它們必需求可以在價(jià)格、資料功能和資料完整性上取得優(yōu)勢(shì)，可是人們經(jīng)常疏忽的一點(diǎn)是：與其他制備辦法比較，這些3D打印產(chǎn)品相同應(yīng)當(dāng)滿意一定的尺度精度規(guī)范。
在3D打印機(jī)用戶中存在著這樣一個(gè)誤解，而且由于供貨商的吹噓，該誤解差點(diǎn)被人們當(dāng)成了正確的認(rèn)知，即：運(yùn)用3D打印技能制備的產(chǎn)品是的，打印精度都是在機(jī)器的標(biāo)定精度之內(nèi)，因而并不需求對(duì)打印產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)?？墒?，從質(zhì)量檢測(cè)人員的視點(diǎn)考慮，這是一個(gè)十分可笑且錯(cuò)誤的觀念，可是卻有適當(dāng)一部分人持有這個(gè)觀念。

隨著3D打印技能相關(guān)范疇的進(jìn)步，人們現(xiàn)在現(xiàn)已可以以更快的打印速度、更高的打印精度打印出質(zhì)量更高的產(chǎn)品，而且可打印產(chǎn)品的體積正變得更大（或更?。?。這個(gè)職業(yè)正在尋找更為寬廣的應(yīng)用商場(chǎng)，包含技能、產(chǎn)品研制、設(shè)備開發(fā)等，并逐步與傳統(tǒng)的“減材技能”產(chǎn)生正面競(jìng)賽。

3D打印技能的出現(xiàn)對(duì)制作業(yè)進(jìn)行了重新界說，它使得曾經(jīng)一些不或許完結(jié)的任務(wù)現(xiàn)在可以輕松完結(jié)，這極大的鼓舞了制作業(yè)界人們的決心，因而咱們都渴望可以運(yùn)用這種技能取得大批的出產(chǎn)訂單。盡管人們的這種想法以及熱情很好了解，可是他們卻疏忽了一些十分根本但極其重要的事實(shí)。那便是在出產(chǎn)產(chǎn)品的出售過程中，有一些規(guī)矩是必需求承受的；規(guī)矩便是，你有必要可以驗(yàn)證而且確保你所出產(chǎn)的產(chǎn)品的確是你所說的產(chǎn)品，也即你可以確保你所出售的產(chǎn)品功能可以達(dá)到你所宣傳的。尤其是在一些涉及到安全功能的關(guān)鍵職業(yè)，例如醫(yī)療、航空航天、國(guó)防和汽車等。對(duì)這個(gè)規(guī)矩進(jìn)行細(xì)分則能劃分出更多詳細(xì)的規(guī)矩，不變的是你需求選用合理的方法對(duì)你的出售產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證。關(guān)于在3D打印職業(yè)中，這些規(guī)矩相同適用。用一句老話歸納便是，假如你不能對(duì)你的產(chǎn)品進(jìn)行合理的丈量驗(yàn)證，那你就不應(yīng)該對(duì)外出售該產(chǎn)品。

傳統(tǒng)的加工機(jī)床一般都需求進(jìn)行嚴(yán)厲、堅(jiān)固的設(shè)備，人們關(guān)于這種出產(chǎn)技能的產(chǎn)量操控現(xiàn)已有了上百年的研究了解，但即使如此，運(yùn)用這種技能制備出來的產(chǎn)品依然需求進(jìn)行檢測(cè)丈量，一般丈量都會(huì)選用一套獨(dú)立的丈量設(shè)備，且該設(shè)備的丈量精度還要高于上述機(jī)床設(shè)備自身的精度。一些常用于對(duì)產(chǎn)品尺度進(jìn)行丈量的設(shè)備，例如坐標(biāo)丈量機(jī)（CMMs），一般都具有精確的空氣軸承（一種消除沖突的軸承），而且存放于溫度可控的環(huán)境中。上百年的經(jīng)歷告訴咱們，假如咱們真的需求堅(jiān)持丈量精度，那么這些丈量細(xì)節(jié)就必需求注意到?？紤]到并非一切的3D打印機(jī)都是嚴(yán)厲的固定設(shè)備以及裝備了精細(xì)的丈量機(jī)械設(shè)備，因而關(guān)于這類產(chǎn)品進(jìn)行丈量一般都存在一些問題。

現(xiàn)在，咱們?cè)絹碓交鸺钡男枨笳业娇梢哉闪侩s亂的、在曩昔或許并不存在的一些零件或裝配體的技能辦法，而且依照職業(yè)規(guī)范對(duì)其進(jìn)行尺度完整性規(guī)范丈量。除了3D打印的零部件，經(jīng)過一些諸如熔模鑄造、塑料注射成型以及電化學(xué)腐蝕等技能制作出來的部件有時(shí)也會(huì)十分雜亂以至于超出慣例丈量的才能。

其他一些或許會(huì)導(dǎo)致丈量變得更加困難的因素包含：不能觸碰的高度拋光過的外表，精細(xì)加工、具有嚴(yán)厲公役的外表等，這些外表有或許會(huì)使得這個(gè)零部件無法進(jìn)行丈量。

檢測(cè)辦法的挑選
當(dāng)面臨這些難以丈量的零部件時(shí)，咱們現(xiàn)在有一些丈量解決方案可供挑選。有時(shí)候某種單一技能就或許滿意丈量的一切要求，例如，高速光學(xué)坐標(biāo)丈量機(jī)就具備快速、精確的丈量拋光過外表（不需求觸摸外表）的才能，這種設(shè)備可以滿意很多來自醫(yī)療以及航空航天范疇的雜亂零部件的丈量要求?？墒?，當(dāng)待檢測(cè)零件或者裝配體具有一些有必要丈量的、從外部難以看到的內(nèi)部特征時(shí)，這種光學(xué)坐標(biāo)丈量機(jī)或許就不再有效了。假如零部件在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了可以運(yùn)用慣例坐標(biāo)丈量機(jī)檢測(cè)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，那檢測(cè)相對(duì)就比較容易，假如沒有，那么計(jì)算機(jī)斷層掃描技能（CT掃描）則是可以選用的一種很好的檢測(cè)辦法。

CT掃描技能用于丈量3D打印零部件
CT掃描技能屬于射線檢測(cè)的范疇范疇。關(guān)于大多數(shù)人而言，關(guān)于CT的了解或許源自于醫(yī)學(xué)上的CAT（計(jì)算機(jī)X射線軸向分層造影）掃描。盡管兩者屬性確有類似之處，但在不同的職業(yè)中兩者又具有一些差異。在工業(yè)上，CT掃描技能主要是作為一種無損檢測(cè)技能關(guān)于一些零部件的缺點(diǎn)以及孔隙進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)用CT掃描技能可以取得被檢測(cè)物體的一系列截面圖，將這些截面圖組合起來即可形成被檢測(cè)物體的三維立體圖畫，人們可以對(duì)這些圖畫進(jìn)行丈量操作，此外還可以將該三維立體圖畫與初始CAD模型圖進(jìn)行比照等。這些特色使得該技能極其合適關(guān)于具有隱藏內(nèi)部特征，運(yùn)用傳統(tǒng)技能難以丈量的零部件進(jìn)行全面的丈量。
運(yùn)用工業(yè)CT掃描技能執(zhí)行檢測(cè)或丈量時(shí)一般都會(huì)涉及到創(chuàng)建一個(gè)“虛擬的零部件”，而且可以以.stl文件格式或者3D體數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)，這些都現(xiàn)已足夠計(jì)量軟件對(duì)該測(cè)試件進(jìn)行精確丈量了。
如前面所述，傳統(tǒng)的丈量機(jī)器，例如專用于丈量出產(chǎn)部件的三坐標(biāo)丈量機(jī)一般都會(huì)被嚴(yán)厲、牢固地設(shè)備在花崗巖基座上，而且包含許多高精度的部件；類似地，用于計(jì)量的CT掃描儀有時(shí)相同需求采取類似的方法進(jìn)行設(shè)備。

CT掃描技能用于計(jì)量方面
一臺(tái)用于執(zhí)行丈量操作的CT掃描儀的本錢或許現(xiàn)已與制作類似尺度零部件的中金屬打印機(jī)具有相同的價(jià)格。盡管許多公司的出產(chǎn)加工中心現(xiàn)已可以承受（一般是牽強(qiáng)承受）這點(diǎn)，由于他們知道公司需求投資質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)和丈量工具方面，可是依然有不少人認(rèn)為這并不是必要的。這種狀況需求得到改動(dòng)，尤其是在航空航天、醫(yī)療、汽車等職業(yè)中，在產(chǎn)品出售之前對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行合理的檢測(cè)及丈量是十分重要且有必要的，而工業(yè)CT掃描技能則可以很好的幫助人們完結(jié)這個(gè)目標(biāo)。

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