激光跟蹤儀解決大型工件的測量問(wèn)題

　　某些美國海軍155mm先進(jìn)艦炮系統（AGS）的元件是由大型焊接件加工而成的，其尺寸可達35ft×20ft×20 ft（1ft = 0.3048m）。在加工過(guò)程中，對這些焊接組件的檢驗是十分必要的，以確保其在焊接、加工和最后組裝過(guò)程中的尺寸完整性。

　　遺憾的是，這些大型零件在數控機床或大型CMM三坐標測量機上的編程和測量曾是一場(chǎng)噩夢(mèng)。Chuck Vogland先生是BAE系統公司質(zhì)量控制經(jīng)理，他負責CMM三坐標測量機的應用。10年前，該廠(chǎng)擁有三臺CMM三坐標測量機，但每臺測量機采用不同的軟件。Vogland先生說(shuō)，過(guò)去采用CMM三坐標測量機測量的過(guò)程需要很長(cháng)時(shí)間，以至于該廠(chǎng)生產(chǎn)工程師們不得不在生產(chǎn)計劃中額外增加若干小時(shí)，彌補因CMM三坐標測量機可能造成的時(shí)間延誤。

　　因此，該公司決定對這些CMM三坐標測量機上的一個(gè)軟件平臺進(jìn)行標準化處理：從Hexagon Metrology集團的Wilcox Associates公司引進(jìn)了PC-DMIS測量軟件系統。BAE系統公司與其經(jīng)銷(xiāo)商Productivity Quality公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：PQI公司）和Wilcox Associates公司共同合作，提供有關(guān)許可證使用、培訓和技術(shù)援助的服務(wù)。PC-DMIS測量軟件系統是一套開(kāi)放式結構和具有CAD功能的測量編程系統，可與一系列的測量機械設備及測量裝置兼容和配套使用。這一經(jīng)過(guò)初步努力而獲得的直接好處是：能夠將設計和生產(chǎn)企業(yè)中使用的Pro-Engineer CAD文件直接引進(jìn)到PC-DMIS測量軟件系統使用，從而大幅度減少了編程時(shí)間。

　　此后，該公司又從Brown Sharpe公司那里購置了一套新的和原先裝有PC-DMIS軟件的全球CMM三坐標測量機，然后采用一種新的控制系統和PC-DMIS軟件，重新改造了一臺比較老式的Brown Sharpe三坐標測量機。此外，該公司還購置了一套離線(xiàn)版的PC-DMIS軟件，這樣，它就可以直接通過(guò)CAD模型，在計算機上創(chuàng )建和編制零件的程序。離線(xiàn)編程為BAE系統公司提供了一種有效的手段，將大約40個(gè)在經(jīng)過(guò)翻新改造的CMM坐標測量機上使用的傳統程序，轉換成PC-DMIS的格式。

　　向單一測量軟件平臺的轉換并沒(méi)有停止采用CMM三坐標測量機的測量。在過(guò)去的一年中，BAE系統公司購置了兩臺裝有接觸式探針的Leica激光跟蹤儀。這些設備帶有6的自由旋轉角，既可作為測量工具，也可作為裝有接觸式探針的便攜式CMM三坐標測量機使用。在適當的時(shí)候，可允許該公司將這一測量儀器轉移到工件旁邊進(jìn)行測量，既能節約測量時(shí)間，又可減少大型工件向CMM三坐標測量機移動(dòng)時(shí)發(fā)生的危險。在組裝過(guò)程中，采用激光跟蹤儀還可以提高焊接速度，使零件的校準更為容易。當出現生產(chǎn)問(wèn)題時(shí)，它可以快速地在車(chē)間內測量大型元件，從而使生產(chǎn)工程師迅速而直觀(guān)地認識所產(chǎn)生的問(wèn)題。一臺46in（1in=25.4mm）的平面監控器可讓檢驗員清楚地看到一個(gè)被測零件的模型。

該公司Minneapolis工廠(chǎng)共有3名測量系統的編程員，其中兩名是全職編程員，另一名是兼職編程員，他們?yōu)镃MM三坐標測量機、激光跟蹤儀和同一離線(xiàn)編程環(huán)境中工作的便攜式測量系統開(kāi)發(fā)了PC-DMIS程序。2008年，該公司分別為Minneapolis工廠(chǎng)及其坐落在明尼蘇達州的Cordova姊妹工廠(chǎng)引進(jìn)了一臺5軸聯(lián)動(dòng)的Ingersoll加工中心。每臺機床上都配置了一套主軸探針和PC-DMIS NC數控服務(wù)器軟件，用于在機床上的自動(dòng)化測量。通過(guò)這一系統的應用，達到了機上測量和工藝過(guò)程中的檢驗目的，不再需要額外的調節設置或采用便攜式測量設備。

　　Vogland先生承認，為了達到機上檢測的目的，對直徑4ft（1ft=0.3048m）的5軸銑削加工頭進(jìn)行編程需要比CMM三坐標測量機或激光跟蹤儀的編程具有更高的技巧。來(lái)自PQI公司的一名應用工程師幫助BAE系統公司的這兩家工廠(chǎng)創(chuàng )建了最初的程序，因而能夠更快地使PC-DMIS軟件得到應用，同時(shí)，為該公司的編程員提供非常有用的技巧。BAE系統公司已通過(guò)多種方式從這一交叉式平臺及從企業(yè)的測量軟件中獲得了很多好處。將單一的軟件平臺應用于各種測量設備，也極大地降低了對檢測人員的培訓要求，再也不需為各種類(lèi)型的測量設備雇傭不同的專(zhuān)業(yè)測量人員。