三坐標測量技術在汽車制造業(yè)的運用

牟旭東+++劉偉

【摘要】：汽車零部件的制造與裝配的精度要求極高，需要對應的精密檢測儀器來對其進行質(zhì)量控制。三坐標測量機作為一種先進的測量性儀器，其對精度具有極強的保證，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)質(zhì)量控制水平的明顯標志。三坐標測量技術是目前世界上較為先進的現(xiàn)代化檢測手段，廣泛應用在機械制造、精密儀器加工、地質(zhì)測量等領域。在汽車制造領域，三坐標技術作為一種先進的檢測技術，已經(jīng)融入到汽車生產(chǎn)的各個關鍵環(huán)節(jié)。

【關鍵詞】：三坐標；測量技術；汽車制造；應用

【導言】：在現(xiàn)代機械行業(yè)中，使用三坐標測量機對產(chǎn)品的質(zhì)量進行控制已成為關鍵性手段。三坐標測量機以其自身的高精度、公差評價快捷直觀以及適合于復雜多樣的測量種類要求而被廣泛采用。目前，國內(nèi)在汽車發(fā)動機生產(chǎn)中，汽車生產(chǎn)廠家為了滿足國際汽車行業(yè)的供應需求，都根據(jù)對應的行業(yè)標準去購進高測量精度的三坐標測量機，使得汽車生產(chǎn)與配置的整個過程，都能夠受對應的質(zhì)量控制。

1、三坐標測量技術在汽車制造業(yè)中的重要性

1.1把好質(zhì)量關，排除安全隱患

汽車是一部精美的工業(yè)藝術品，一輛汽車是由幾千個零部件組成，各個零部件都需要按照標準的尺寸進行生產(chǎn)，這就要求對汽車零部件進行高精準的檢測，而三坐標測量技術就是汽車制造過程中的監(jiān)督員，它有一雙洞察一切問題的眼睛，監(jiān)督著汽車生產(chǎn)中從原材料選擇、鑄造、成型、熱處理等每個環(huán)節(jié)，并對每項技術指標和性能參數(shù)進行規(guī)范化管理，將不合格的零部件和產(chǎn)品淘汰，從而消除汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的質(zhì)量隱患。

1.2為科學生產(chǎn)提供保障

除了排除安全隱患，保障生產(chǎn)順利進行外，三坐標測量技術還能夠?qū)z測到的數(shù)據(jù)進行匯總分析，通過對這些數(shù)據(jù)的分析和判斷，能夠掌握生產(chǎn)過程中的一些性能參數(shù)和技術參數(shù)，從而讓生產(chǎn)工人們利用這些信息數(shù)據(jù)，更好地掌握生產(chǎn)機器的工作狀態(tài)和工作原理，以便將各種失控狀況控制在萌芽中，為下一步技術改進提供參考依據(jù)，并通過技術改進提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性。據(jù)了解，目前世界上最先進的汽車生產(chǎn)線可以做到連續(xù)生產(chǎn)30萬個零誤差部件，因此我們可以說：檢測就是企業(yè)的生命。

2、小基準形位誤差測量問題

短圓柱基準是指被測要素與基準要素線性長度之比在5∶1以上的基準。如果完全按照圖樣要求測量理論上是可以的，但實際操作中我們會發(fā)現(xiàn)測量出的結(jié)果相差甚遠，實測結(jié)果會超差幾倍甚至幾十倍，不能客觀反映零件實際情況，零件本身實際不會有如此大的偏差的，那么，我們用什么方法可以測量出這個真實值呢？誤差的來源有哪些呢？

出現(xiàn)以上現(xiàn)象可能的原因：（1）測量機精度低；（2）軟件計算錯誤；（3）測量方法的問題；（4）設計要求不合理。而我們只要按照被測產(chǎn)品的公差范圍，按照1/3～1/10的測量原則來選擇合適精度的測量機就可以消除測量機精度低的問題；而圖紙定型后圖樣要求無法改變，所以只能從軟件的算法誤差及測量方法誤差方面著手解決。

3、三坐標測量技術在汽車制造業(yè)的運用

3.1引入RPS系統(tǒng)

RPS系統(tǒng)是用來對汽車生產(chǎn)、組裝、檢測等整個過程進行測量和生產(chǎn)定位的一種電子系統(tǒng)，引入RPS的目的就是使大量的汽車零部件的尺寸進行規(guī)范化測量。RPS系統(tǒng)在汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)的某些關鍵節(jié)點上進行定位，一旦這些關鍵環(huán)節(jié)上有細微的誤差出現(xiàn)，RPS系統(tǒng)都會及時進行報警，而且RPS系統(tǒng)具有快速鑒別能力，這使得三坐標檢測技術能夠適應現(xiàn)代化的生產(chǎn)速度。

3.2汽車發(fā)動機質(zhì)量控制中三坐標測量機的運用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，三坐標測量機在汽車、航天、航空等行業(yè)中的應用不斷擴大。當前，它已經(jīng)成為一種常見的萬能檢測工具。三坐標測量機作為一種通用性強、自動化程度高、高精度測量系統(tǒng)，在各個先進制造行業(yè)中都具有廣泛的應用。在對汽車發(fā)動機進行測量時，主要表現(xiàn)如下。

（1）選擇性抽查。就當前來說，其主要是根據(jù)生產(chǎn)線的具體加工狀態(tài)，對各個工序的工件進行間隔性抽查。一般是進行一個工序后，就會進行一批產(chǎn)品的檢測，從而保證此道工序的生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）平面測量。平面是測量中最為基本且最為重要的元素。大多數(shù)情況下，它都是根據(jù)坐標系建立對應的空間定向。檢測中，需要先利用探針的方向來確定其是否與平面方向一致，然后建立對應的平面坐標。最后，根據(jù)建立的坐標對其進行測量。

（3）對元素誤差的測量。形狀以及位置的誤差簡稱形位誤差。該種誤差主要包括直線誤差、平面誤差、平行誤差、垂直誤差等多種誤差方式。誤差即測量對象與其理想數(shù)據(jù)具有的一定的變動量。在實際測量中，利用三坐標測量機進行形位誤差測量時，需要根據(jù)對應的軟件設置來測量已經(jīng)規(guī)范化的模型。然后，在測量過程中，需要注意：第一，將所有的基準以及被測量元素都轉(zhuǎn)化為對應的坐標，并將測量對象放置于坐標系上；第二，測量過程中所采集到的幾何元素，都需要由對應的測量軟件進行數(shù)據(jù)處理；第三，測量中分析出來的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)對應的評判標準進行誤差估計。

（4）幾何要素之間的關系測量。在對汽車發(fā)動機進行測量時，需要進行兩方面的工作：第一，對各個基本元素進行探測。在對基本幾何要素進行探測時，可以初步確定該工件的形狀。而在確定形狀的基礎上進行對比處理，看是否與標準一致。第二，要對測量的基本幾何要素在一定坐標系下的相互關系進行運算。這個運算主要是對發(fā)動機比例的確認，看其是否能夠在使用中達到一定的效果。這些運算以及關系主要可以分為距離、角度、相交、對稱。三坐標測量機主要需要確定的就是其整體是否達到標準，如果沒有達到，可以及時分析出不足，并在實際生產(chǎn)中進行修改。

3.3使用測量支架

測量支架的使用是為了更好地進行測量，支架的功能便是將零件進行準確的定位和固定在某個檢測的位置上來，而且隨著科技的進步，又衍生出很多支架的替代品，而快速定位是測量支架的另外一個不可替代的功能，支架能夠大大提高檢測的速度，而且速度可以根據(jù)生產(chǎn)力水平進行調(diào)整，并針對不同企業(yè)進行量身定做。

結(jié)束語

綜上所述，三坐標測量機能夠極大地滿足汽車生產(chǎn)中的高精密度，對于其質(zhì)量的控制與性能的提高具有十分重要的作用。本文結(jié)合實際，分析了我國三坐標測量技術在汽車制造業(yè)的應用情況，簡單介紹了幾種技術的運用情況，希望通過文章的論述，給相關制造企業(yè)一定借鑒。

【參考文獻】：

[1]李林白.三坐標測量技術在汽車制造業(yè)的運用[J].黑龍江科學，2016，05：114-115.