異形件大多外形復(fù)雜、曲面特征多，在加工生產(chǎn)時，如何進行準(zhǔn)確的定位測量，確定合理的加工余量？如何快速精準(zhǔn)地設(shè)置機床加工刀路？傳統(tǒng)做法通常是先試切出基準(zhǔn)平面，再使用尺子、劃線機或其他測量設(shè)備確定加工余量，最后通過機床測頭打點定位進行加工。然而，這種方法耗時耗力且只能測量部分尺寸，會導(dǎo)致加工不均勻、良品率低等問題，這些一直是困擾行業(yè)的痛點。

本文我們將通過異形筒體鑄件為例，探討激光3D掃描技術(shù)如何為機床加工定位測量提供新方案和新思路。

用戶需求

該工件是不規(guī)則的筒體鑄件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因表面差異大，使用傳統(tǒng)方法測量后，還需要控制機床不斷試切來確認(rèn)，導(dǎo)致加工效率低。此外，針對曲面、遮擋面等位置難以測量，又易造成加工余量不足或加工不到等問題。

▲異形筒體鑄件

用戶希望通過一種更便捷高效的測量方法，確保工件有均勻合理的加工盈余量，并以機床坐標(biāo)系下的加工模型生成精準(zhǔn)刀路。

解決方案

將工件仿照加工中心的狀態(tài)固定，使用AtlaScan 3D掃描儀進行掃描，同時獲取鑄件及機床平面的完整3D數(shù)據(jù)。通過與數(shù)模對比確定加工余量，再通過坐標(biāo)系移動對齊，便可得到機床加工定位模型，繼而生成加工刀路。

?Step1：使用AtlaScan設(shè)備一次性掃描機床上的待加工鑄件和機床平面（作為加工定位基準(zhǔn)）。AtlaScan掃描速率高達400萬次測量/秒，可以極速獲取表面3D數(shù)據(jù)，即使如內(nèi)部的邊楞、拐角等難點部位數(shù)據(jù)表現(xiàn)也都精準(zhǔn)、細(xì)膩。

?Step2：將掃描數(shù)據(jù)和數(shù)模導(dǎo)入軟件中進行擬合，得到完整的彩色偏差圖，根據(jù)加工要求進行調(diào)整確定加工余量。（該狀態(tài)為數(shù)模坐標(biāo)系）

?Step3：以機床平面及導(dǎo)槽點云特征為基礎(chǔ)創(chuàng)建坐標(biāo)系，將整體掃描數(shù)據(jù)移動至機床坐標(biāo)系下。

?Step4：合并Step2和Step3數(shù)據(jù)，導(dǎo)出移動矩陣，并利用該移動矩陣，將工件數(shù)模進行移動對齊（即由數(shù)模坐標(biāo)系移至機床坐標(biāo)系下），得到理想的機床加工模型，最后可導(dǎo)入至產(chǎn)品設(shè)計和加工軟件中生成加工刀路。

用戶價值

效率極大提升：客戶原有方式需6小時才能完成定位加工，本方案僅2小時即可完成。

提高生產(chǎn)良品率：非接觸掃描方式獲取的工件3D數(shù)據(jù)，以其準(zhǔn)確性和完整性，可以最大限度幫助客戶在加工前進行分析調(diào)整，并快速確定加工刀路，從而避免了反復(fù)試切，大大提高生產(chǎn)良品率。