在現(xiàn)代制造工業(yè)中，隨著精密鑄件的復雜性和精度要求不斷提升，行業(yè)對先進的質(zhì)量控制手段的需求也越來越強烈。激光三維掃描技術憑借其高精度、非接觸和高效的數(shù)據(jù)采集能力，正成為業(yè)界實現(xiàn)質(zhì)量提升和成本控制的重要手段。
01 項目背景
本案例中的客戶專業(yè)從事傳統(tǒng)汽車、新能源汽車、通信、光伏儲能、逆變器、軌道交通、醫(yī)療航空及通用工業(yè)零部件鋁合金壓鑄和精密加工。公司以技術引領生產(chǎn)，以“高品質(zhì)”為定位，注重產(chǎn)品質(zhì)量與研發(fā)，憑借著近二十年的行業(yè)經(jīng)驗和技術，在模具設計與制造、壓鑄工藝、半固態(tài)輕量化新工藝、精密數(shù)控加工技術等領域擁有多項專利和創(chuàng)新工藝。
項目中客戶需要測量的是汽車變速箱殼體表面三維數(shù)據(jù)，并進行加工余量分析。變速箱殼體是支撐和固定變速箱內(nèi)部齒輪、軸承和其他零部件的重要部件，在車輛的動力傳動系統(tǒng)中起到了關鍵的保護作用。
變速箱內(nèi)部有許多精密的齒輪、軸承和其他機械部件，殼體內(nèi)外表面和安裝孔位的幾何公差會影響變速箱內(nèi)部零部件裝配準確性，導致裝配偏差或部件磨損，因此需要嚴格把控變速箱殼體的加工精度。此外，變速箱殼體在車輛運行過程中承受較大的負載和應力，需要通過質(zhì)量檢測識別表面缺陷，保證其在實際工作中的使用壽命和可靠性能。
02 客戶需求及痛點
客戶要求完成以下測量：1.全尺寸檢測：測量表面全尺寸三維數(shù)據(jù)，確保其符合設計規(guī)范;2.孔徑檢測：測量孔的直徑，尤其是用于軸和軸承的孔，以確保其在公差范圍內(nèi);3.加工余量檢測：確保足夠的加工余量，保證后續(xù)精加工質(zhì)量。
變速箱殼體鑄件幾何形狀特征較為復雜，包含較多曲面、深腔、圓角、倒角及不規(guī)則型面，這給測量工作帶來了挑戰(zhàn)，客戶以往在測量室進行測量，存在較多不足之處：
1. 工件的深腔和死角結(jié)構較多，以往的測量手段只能獲取部分關鍵點的數(shù)據(jù)，無法完整采集表面數(shù)據(jù)。
2. 測量室測量復雜繁瑣，效率低下，且無法對檢測結(jié)果進行直觀全面的量化評估并生成余量分析報告，容易導致加工材料浪費，增加后續(xù)余量加工時間和成本。
03 解決方案及優(yōu)勢
為了應對以上挑戰(zhàn)，客戶最終使用了思看科技SIMSCAN 42掌上三維掃描儀，該設備對于狹窄空間及死角處掃描的優(yōu)勢十分顯著，是測量深腔鑄件的理想選擇，大大提高了檢測效率。
檢測過程：
1. 掃描：利用掃描儀全方位、多角度掃描殼體表面，確保表面特征均能被捕捉到。
一邊掃描，一邊實時生成高精度點云數(shù)據(jù)，設備體積小巧，便于進入深腔內(nèi)部掃描，其超短相機基線可以輕松獲取狹縫及死角區(qū)域的三維數(shù)據(jù)，不遺漏細節(jié)之處，使得掃描數(shù)據(jù)更完整。
掃描過程非常高效，SIMSCAN 42以280萬次測量/秒的點云采集速率，僅需5分鐘即可完成掃描。
2. 三維建模：將點云數(shù)據(jù)進行簡單的處理，如擬合、拼接，最終轉(zhuǎn)化為實物的高精度三維模型。
設備精度高達0.020mm，對于腔體孔位、圓角及微小表面細節(jié)，均能精準還原。
3. 數(shù)據(jù)分析：借助專業(yè)軟件將實物模型與原始數(shù)模進行對比，生成詳細的色譜偏差圖，便于直觀地獲取表面及關鍵部位尺寸偏差信息。
4. 余量檢測：通過分析比對，確定加工余量，如果表面鑄件出現(xiàn)較大偏差或余量不足，則可以輔助工作人員進一步優(yōu)化或調(diào)整加工工藝，確保成品符合設計要求及質(zhì)量標準。
5. 數(shù)字化存檔：將所有的點云數(shù)據(jù)、分析報告進行數(shù)字化存檔，作為制造過程各階段狀況的數(shù)字記錄，以便后續(xù)質(zhì)量追蹤和管理。這些數(shù)據(jù)還可以作為產(chǎn)品質(zhì)量的參考，為后續(xù)批次的生產(chǎn)及質(zhì)量控制提供依據(jù)，確保產(chǎn)品的可追溯性。
04 項目小結(jié)
借助SIMSCAN對汽車發(fā)動機變速箱殼體深腔鑄件進行了全尺寸及余量檢測。針對死角多、結(jié)構復雜的腔體結(jié)構，SIMSCAN在整個檢測過程中展現(xiàn)出了顯著的性能優(yōu)勢，憑借非接觸、小巧便攜、高精度等特征，有效提升了檢測效率和加工精度，極大程度簡化了生產(chǎn)工藝流程，為客戶提供更加全面、更有效率、更具性價比的檢測方案，助力客戶邁向高質(zhì)量、智能化、數(shù)字化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型之路。
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