关节臂扫描仪对车轮轮辐厚度的测量应用

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1、万方数据·模具制造技术·关节臂扫描仪对车轮轮辐厚度的测量应用张坤海克斯康测量技术(青岛)有限公司(山东青岛266101)【摘要】介绍了一种汽车轮辐厚度的测量方法，阐述了如何通过关节臂扫描仪扫描点云数据，来对汽车轮辐的厚度进行测量和对比分析。关键词：汽车轮辐；关节臂激光扫描仪；点云；厚度分析中图分类号：TP391．7文献标识码：BAMethodtoMeasuretheThickness0ftheWheelSpokewithArmL鹬erScanner【Abstract】Thispaperintroducesamethodtomeasurethethicknessofthew

2、heelspoke，byscanningthewheel叩okewiththePortableCMM(A1111)，wecouldgetthepointcloudsofthepartandknowthethicknessofit．1始ywoI。ds：wheelspoke；ann1aserscanner；pointcloud；thicknessanalysis1引言轮辐是汽车最重要的组成部件之一，对汽车行驶的安全性、整车外观的美观程度等具有重要的意义。随着汽车工业的不断发展，人们对于汽车轮辐的要求也越来越高，如何通过先进的科学技术和加工工艺，来不断完善汽车轮辐的安全性和可靠

3、性，延长汽车车轮的使用寿命，已成为目前整个行业所最为关注的问题之一。本文将重点阐述如何使用关节臂扫描仪，来完成车轮轮辐厚度的测量问题，通过该测量方法的使用，将极大的提高轮辐厚度的检测效率和可靠性，对该类零件的加工具有重要的指导作用。轮辐是车轮上连接轮辋和轮毂的部分，是保护车轮轮圈和辐条的重要装置，如图l所示。为了减重同时保证轮辐的强度，轮辐通常采用等强度不同厚度的设计，多以钢板作为坯料进行加工。其加工方法是先将坯料通过旋压方法，加工成设计好的形状，然后再进行冲孔和外形休整等工序。如何保证轮辐厚度的准确性，将极大的决定了轮辐的强度和使用寿命，好的轮辐不仅可以保证汽车在行驶过

4、程中的稳定程度和安全性，更可以避免因为磨损而造成汽车轮胎出现问题的可能性。在传统的汽车零部件的检测过程中，遇到厚度一类的问题时，比较常见的方法是采用千分表或者卡尺等传统量具进行测量，该方法在测量一些加工较好的平面时还可以勉强使用，但是在遇到轮辐这一类型面复杂，特别是有大量曲面的零件时，这一类的旧方法就很难发挥作用了。而且，该方法往往只能测量部分点位置的厚度，不能全面反映零件的整体情况，因此已无法满足现代化的加工工艺要求。那么该如何快速有效的完成这一类零件的厚度检测要求呢?关节臂扫描仪的出现，刚好解决了这一难题。上一次装夹后可以完成全部加工，掌握其有效的加工方法会有助于提高

5、生产效率和产品质量。其它材质(比如铝合金)的内腔的加工，也可借鉴此法。文中提到的一些加工技巧在类似的情形下也可使用。随着新工艺、新材料的发展，在条件(设备和刀具)许可的情况下，这种深腔的加工也可以实现局部或全部高速加工。参考文献【1]蒋继宏，王效岳编绘．注射模具典型结构100例【M】．北京：中国轻工业出版社，1997．作者简介：郭伟民，男，1970年生，河南职业技术学院副教授，工程师，研究方向为模具数控加工。(收稿日期：2014一02—10)o《模具制造》2014年第4期·67·万方数据·模具制造技术·@@关节臂测量机，是一种新型的三坐标测量机，具有精度高、体积小、重量轻

6、、便于携带等特点。该设备对外界环境要求极低，可以0—50℃的环境中正常使用，并可应用于实验室以及车间现场等多种环境，可实现传统式固定式三坐标的全部功能，目前已被广泛的应用于汽车零件、工程机械、航空航天、运动器械，船舶重工等各个行业。关节臂测量机可根据测量尺寸的类型不同，从而配备硬测头或者激光扫描测头进行检测。在测量轮辐厚度时，由于希望得到全面而完整的数据，因此配备激光扫描测头的关节臂测量机将是测量时的首选设备。2点云数据的扫描过程要对轮辐零件的厚度做出准确的评估，必须先获取完整的轮辐点云数据。考虑到轮辐类零件的加工尺寸以及精度要求，可以选择ROMERRA7525SI系列测

7、量机来进行点云数据的获取。如果有合适的装卡工具，可以将产品竖起固定轮辐两侧，从而一次完成全部数据的扫描；如果不方便装卡，可以在轮辐表面使用热熔硅胶固定3个钢珠，钢珠需要固定在零件翻转两面进行数据扫描时均能扫到的位置，这样通过两次扫描获取零件正反两侧的完整数据。3点云数据的拼接在GeomagicQualify软件中，先将扫描的两片点云数据上的钢珠作为球体定义好，将其中一片数据定义为参考基准，另一片数据定义为测试数据，使用基于特征基准对齐的方式，将球体一一对应好，将数据拼接完成，并合为一个整体数据，同时将不再需要的钢珠部分的数据删