模具測量一直以來是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情，技術(shù)人員需要不斷移動(dòng)模具才能實(shí)現(xiàn)檢測，于是，法如CMM測量機(jī)的誕生，讓我們告別了這一時(shí)代。

三坐標(biāo)測量機(jī)（Coordinate Measuring Machining，簡稱CMM）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型、高效的精密測量儀器，主要用于對(duì)工件進(jìn)行長度和寬度方向的檢測，以及在X、Y、Z坐標(biāo)方向上測量三維物體的幾何尺寸（圖1）。傳統(tǒng)的CMM坐標(biāo)測量機(jī)是一種固定式的測量裝置，比較沉重，需要將被測量工件擺放到測量機(jī)上進(jìn)行測量。但在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)條件下，尤其在模具制造行業(yè)，設(shè)法將大量沉重的模具搬入到固定CMM坐標(biāo)測量機(jī)的恒溫質(zhì)量控制室內(nèi)進(jìn)行測量是一件非常困難的事情。于是，法如研究人員開發(fā)了便攜式的CMM測量機(jī)。該產(chǎn)品裝有帶關(guān)節(jié)的伸縮搖臂，結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)、可移動(dòng)、靈活性好，可以實(shí)現(xiàn)在線快速安裝，而且具有攜帶方便和精度可靠等特點(diǎn)，能夠精確重復(fù)地測量物體的幾何形狀，包含幾何尺寸、形位公差等測量功能，測量精度可達(dá)*5μm。

在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，用戶僅需使用三角架或直接將該測量裝置安裝到加工零件的機(jī)床上（具備真空、磁力底座等選配件），然后將接觸式探針引導(dǎo)到被測物體的表面上進(jìn)行掃描測量，隨后，在電腦屏幕上將開始顯示三維測量過程，并將所有的測量數(shù)據(jù)記錄下來同時(shí)創(chuàng)建綜合報(bào)告。從本質(zhì)上來說，通過該設(shè)備可以創(chuàng)建一個(gè)部件的三維“藍(lán)圖”，或者制造這個(gè)部件所需的機(jī)加工零件的“藍(lán)圖”。因此，現(xiàn)代CMM不僅能在計(jì)算機(jī)控制下完成各種復(fù)雜測量，而且可以通過與數(shù)控機(jī)床交換信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過程的控制，并且還可以根據(jù)測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)反求工程。

主要功能

法如的CMM測量設(shè)備主要包括Gage（便攜式CMM）、3D Portable Measuring Arm （便攜式測量臂）、Laser Scanner（激光掃描頭）、Laser Tracker（激光跟蹤儀）和CAM2軟件系列等。

1.對(duì)板金件樣板的數(shù)字化處理

在板金加工車間，技術(shù)人員通常要對(duì)切割樣板進(jìn)行編程處理，然后再將這些編好的程序用于新型激光切割機(jī)、水噴射切割機(jī)以及自動(dòng)沖壓機(jī)械的操作。其整個(gè)轉(zhuǎn)換過程包括對(duì)模型輪廓的掃描，以.dxf格式向后處理器傳輸經(jīng)過數(shù)字化處理的數(shù)據(jù)文件，通過后處理器自動(dòng)地將信息轉(zhuǎn)換成NC數(shù)控切割程序等（圖2）。一般整個(gè)編程工作需要一整天的時(shí)間，如果采用法如便攜式CMM坐標(biāo)測量機(jī)后，只需幾分鐘便可完成。此外，該便攜式CMM坐標(biāo)測量機(jī)還可以精確地測量一個(gè)磨損和毀壞的零件，然后創(chuàng)建一個(gè)三維模型，并將其輸入到CNC數(shù)控文件之中。

2.對(duì)老式CAD圖紙的更新

在板金件切割程序創(chuàng)建以后，還需要利用數(shù)字化的數(shù)據(jù)和AutoCAD軟件創(chuàng)建一份更新的零件圖紙。但是企業(yè)為了提高生產(chǎn)能力和制作水平，經(jīng)常會(huì)對(duì)這些樣板進(jìn)行修改和調(diào)整，而這些信息并沒有在軟件文件中記錄下來。如果采用CMM坐標(biāo)測量儀，便可輕松實(shí)現(xiàn)采用數(shù)字化數(shù)據(jù)更新圖紙，可以保證圖紙與實(shí)際樣板的一致性。

同樣，這一方法也適用于更新工具和工裝夾具的圖紙。因?yàn)樵诠ぜ度肷a(chǎn)前，這些工具的圖紙也會(huì)被多次修改已達(dá)到*狀態(tài)。所以，通過CMM坐標(biāo)測量機(jī)測量生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)設(shè)置，并將這些數(shù)據(jù)反饋給CAD系統(tǒng)來更新圖紙，不僅可以節(jié)約幾個(gè)小時(shí)的試運(yùn)行時(shí)間，而且可以避免以后工具返修時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。

3.模具檢測

大部分CMM坐標(biāo)測量機(jī)只能在預(yù)先確定的間隔范圍內(nèi)采集一些離散點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)，而法如便攜式CMM坐標(biāo)測量機(jī)則可以用手工掃描連續(xù)的輪廓表面。在模具制造領(lǐng)域，應(yīng)用這種帶有搖臂的測量裝置是非常理想的。技術(shù)人員不必先將模具拆卸開再分析哪些地方需要改進(jìn)，只需簡單地對(duì)現(xiàn)有的模具表面進(jìn)行測量，然后由測量系統(tǒng)生成的表面輪廓用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件使其與一個(gè)完美的理論圖形比較，如果兩個(gè)比較圖形之間產(chǎn)生不一致，則表明模具局部有缺陷。此時(shí)，只要再次利用便攜式測量設(shè)備，掃描檢測模具表面相關(guān)部位，并做好記號(hào)，以便進(jìn)一步返工修改。
4.現(xiàn)有零件的再次工程設(shè)計(jì)

目前，由于生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，很多企業(yè)都在不斷地調(diào)整和更新自己的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的設(shè)計(jì)歷史以及相對(duì)應(yīng)的模具的修改信息是不會(huì)記錄在設(shè)計(jì)圖紙上的。法如提供的便攜式CMM坐標(biāo)測量機(jī)可迅速地掃描現(xiàn)有零件，并對(duì)掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的數(shù)字化處理，然后以轉(zhuǎn)換成三維計(jì)算機(jī)零件設(shè)計(jì)的格式，對(duì)這部分零件進(jìn)行重新工程設(shè)計(jì)，并將其輸入到CAD軟件之中。

結(jié)束語

便攜式坐標(biāo)測量機(jī)是整個(gè)模具制造領(lǐng)域中可以選用的一種有效測量工具。它可保證一個(gè)模具能夠生產(chǎn)出精確的零件，為新產(chǎn)品的逆向工程分析提供追溯性質(zhì)量控制文件，可以為成功的生產(chǎn)制造廠提供所需要的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有精確和良好的適應(yīng)性功能特性，有利于提高他們的產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平。

用戶也可以從中節(jié)約很多資金，包括節(jié)約室內(nèi)測量用夾具的運(yùn)輸費(fèi)用和測量費(fèi)用。而且，便攜式CMM坐標(biāo)測量機(jī)本身的價(jià)格要比固定式CMM坐標(biāo)測量機(jī)的價(jià)格便宜得多，但卻具有相當(dāng)大的測量范圍。如果在CMM測量機(jī)上檢測同樣大小的模具，固定式CMM所需要的投資要比便攜式CMM高4～5倍。