应用METROTOM断层扫描测量技术优化试模进程

时间:2013-10-09来源:网络

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METROTOM系统

德国蔡司新一代的CT测量系统已在全球全面推广并得以广泛使用。鉴于其技术革新性,由此诞生 “METROTOMOGRAPHY” 这样一个新词类以准确阐述此高科技新技术。METROTOM系统由德国蔡司工业测量部门负责提供全面的的设计方案,包括高性能CMM的技术,如精密导轨、驱动系统、控制系统、超高精密转台及工业领域中处于领先的Calypso通用测量软件平台,这将赋予此系统具有:

◆ 最重要是:绝佳的测量精度 — 对于典型的塑件而言其测量精度可于9微米起。
◆ 测量结果具有极佳的重复性 — METROTOM系统将通过重复再现性(GRR)测试。
◆ 配备的软件平台可全面实现ANSI Y14.5/ISO GDT形位公差测量及评定。
◆ 于60分钟内即可完成扫描 — 如若样品体积足够小(如各类医疗塑料部件),每次甚至可扫描不止一个组件。
◆ 此扫描过程为非破坏性,扫描完成后即可取回样品,且您的样品完整无缺。

典型应用

基于X射线原理,样品内部及外部结构皆可实现最佳的可视化效果。通过对整个工件进行一次扫描,可精确快速获取百分之一百的特征信息量,而更重要的是,这些信息可广泛应用于:

◆ 样件与CAD模型之间的数模比对。
◆ 缺陷分析:孔隙率及定性定量分析。
◆ 装配检测:内部装配状态分析。
◆ 逆向工程:生成STL以用于CAD数据的后续处理。
◆ 基于数模对比的快速修模。
◆ 高精度三维几何量尺寸测量技术。

案例分析:

将样品置于旋转工作台面,经过精确回转运动后(30-60分钟)即可生成完整的三维数据。CT三维体元数据与CAD模型最初具有不同的坐标原点并位于不同的空间位置。

与传统工业CT系统所不同的是,该系统无传统数据处理及缩放等误差,无论如何 METROTOM系统均可提供9+L/50微米起的MPE-E(测量误差),其优异的测量性能表现涵盖了工件内外的特征元素。MPE-E是ISO国际标准对于几何量测量中“最大允许示值误差”的首字母缩写,并用于描述可追溯的系统测量误差(精度)。

Calypso测量软件平台使用专业的数学参考系(DRF)以快速找正CAD模型数据(图2)。一旦找正完成即实现测量数据与CAD模型的完美重叠,CT三维体元数据集即成为CAD表面的“边界”,其揭示了样件的基本几何形状。此形象逼真的图像效果可帮助工程师快速确定小塑料件的特征元素,通常此类塑料件由于其尺寸的原因,通常可能被忽视。

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Calypso软件平台的特点在于不基于STL数据文件进行测量 — STL格式传统上主要用于可视化方面的应用,但不可对部件的三维几何量尺寸进行精确的定义。然而,Calypso软件可基于原有的CT三维体元图像进行直接高精度测量。

一旦数据集与CAD模型找正完成,数模分析即可开始进行,图像化(通过颜色渐变)显示所有的内部与外部表面相对于CAD模型的偏差状态,甚至可观察部件内部更为深入隐藏之位置,无损分析软件工具可由任意方向对塑件进行剖面分析。该剖切工具亦可揭示材料内部的气孔分布。

塑件的扫描及分析可于数小时内完成,通常偏差色谱分析图有助于产品质量的快速分析,但您如真正需要的是一个完整的首件测量报告,即可借助于Calypso测量软件平台强大的功能,提供深入剖切可视化工具实现快速离线测量方案编制,举例来说,诸如此类流体阀门塑料部件。通过强大的几何量尺寸及形位公差(GDT)数学运算引擎,Calypso测量软件平台可处理计算所有的尺寸特征并提供多样化格式的检测报告。图3所示为Excel格式的测量报表,而图4则为箭头指向被测特征元素的测量值可视化形象报告,测量报告不仅可以颜色显示测量值是合格亦或超差,同时可显示此测量值占对应公差的百分比。

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METROTOMOGRAPHY:须关注的几点

精度:分辨率与测量精度并非同一概念 — 此尤为重要,例如高的分辨率从来不可补偿机械系统的精度,关键在于此系统如用于测量之结果则必须符合对应的国际标准,可要求设备制造商向您说明他们的X线断层扫描系统的测量精度如何。
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关键词: METROTOM 断层扫描 测量技术

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