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AMRC:光學表面測量如何克服觸覺方法
Alicona應用工程師

以理想的表面品質,提高齒輪製造的效率

全球研究中心AMRC致力於僅用一個傳感器對距離,直徑和表面粗糙度進行光學測量。通過引入先進的技術和流程來提高競爭力是著名的AMRC研究中心對工業的承諾。測量學是兌現這一承諾並提高新技術生產準備水平的關鍵。這就是AMRC最近採購其第四套Bruker Alicona 3D測量系統的原因。

在複合加工中,我們通常會看到刀具所經歷的磨損類型主要是側面磨損。因此,我們需要Bruker Alicona,因為我不知道任何其他系統可以讓我們測量PCD工具等陡峭的側面。”
Oliver Hayes
複合開發工程師

光學表面粗糙度和形狀測量帶來的最大好處

新製造技術的發展一直是英國謝菲爾德大學先進製造研究中心AMRC的使命。AMRC指出,它“通過引入先進的技術,技術和工藝來幫助任何規模的製造商提高競爭力”。為此,測量是AMRC的主要活動之一。該團隊精通許多測量領域,通過對新穎零件和工藝進行鑑定來支持研究小組,以確保它們符合物理要求和行業標準。在光學測量領域,Bruker Alicona的高分辨率形狀和粗糙度測量系統具有比AMRC專家所意識到的任何其他系統更大的優勢。

“我們完全自動化了很多測試”

“我們正在開發一個自動加工測試單元,以測試新材料,例如切削工具,冷卻液和整體加工技術。與機器人相結合,Bruker Alicona光學測量傳感器是該單元的一部分,使我們能夠自動執行各種測量。 ” 研究主管Thomas McCleay對測試系列中利用自動測量獲得的更高的效率和更高的輸出充滿熱情。“我們完全自動化了許多測試。自動化的測量使我們能夠大大增加一天中可以進行的測試的數量,因此我們可以在更短的時間內探索更多的技術。” 從初始測試測量中獲得的結果將用於更多基於功能的試驗,這再次導致技術準備水平提高,從而提高了產品的適用性。

可進入行業以實現全面的測試自動化

如今,AMRC研究活動中的測量主要是為了探索各種工具和各種切削材料的選擇。但是,由於Bruker Alicona 3D測量系統可用於測量幾乎任何種類的固體成分,包括微型化和復雜的幾何形狀,因此該測試單元計劃為所有行業合作夥伴所使用。“自動化測試單元將推向行業,因此我們的行業合作夥伴也將有機會獲得全面的測試自動化。接受這種開發方式也是對不斷增長的市場吸引力的答案,而Bruker Alicona測量技術是我們所能提供的最好的技術。與Bruker Alicona的合作夥伴關係是確保我們能夠實現這種自動化和集成的關鍵。因此,有了Bruker Alicona,我們看到了進入市場的途徑。

Bruker Alicona InfiniteFocus用於評估工具製造的新加工可能性。例如,研究複合材料中的刀具磨損對於開發新型切削材料至關重要。

複合加工中的刀具磨損評估

開發新製造技術的各個特定方面之一是工具磨損評估。複合開發工程師Oliver Hayes使用Bruker Alicona來觀察工具在其使用壽命中的磨損情況。“在復合加工中,我們通常會看到刀具所經歷的磨損類型主要是側面磨損。因此,我們需要Bruker Alicona,因為我不知道任何其他系統可以讓我們測量PCD工具等陡峭的側面,”他解釋說。

在日常工作中,海斯還需要測量表面粗糙度。對他而言,至關重要的是基於粗糙度區域而不是僅測量表面輪廓。“在碳纖維的情況下,Ra值取決於您測量碳纖維的角度。因此,我們更喜歡使用Bruker Alicona可以輕鬆獲得的表面粗糙度值Sa。” 在效率和易用性方面,Hayes還受益於測量自動化。“您可以設置系統運行狀態,使其移動到幾個位置,並測量幾個不同樣品的表面粗糙度。他總結說:“這是我真正喜歡的東西,您不能使用觸覺式三坐標測量機來做到這一點。

Bruker Alicona 3D測量的添加劑製造的膝關節在背面具有晶格結構:此表面無法使用常規CMM進行測量,但是,Bruker Alicona僅用幾秒鐘即可完成測量。

與傳統的三坐標測量儀比,光學聚焦變化技術的優勢

“Bruker  Alicona系統非常適合小特徵,包括小半徑和小孔直徑,這對於CMM來說即使不是不可能的,也具有挑戰性”,CMM技術負責人Adam Wiles在談到光學3D測量比觸覺掃描的優勢時繼續說道。增材製造部件說明了其好處。“我們這裡有一種增材製造的膝關節,其背面具有格子結構。使用我們的CMM無法測量該表面,但是,使用Bruker Alicona只需幾秒鐘即可完成測量。

我們測量距離,節點距離,弦線直徑以及表面粗糙度。” 對於Wiles而言,粗糙度和幾何尺寸的組合是獨一無二的,特別是因為複雜的組件(無論行業如何)通常都需要有意義的質量保證,形狀和粗糙度的測量。儘管傳統技術能夠做到其中之一,但BrukerAlicona僅在一個高分辨率光學測量設備中將形狀和粗糙度測量結合在一起。“您可以在CMM上進行表面粗糙度處理,但是它需要一個真正的專業套件,” Wiles強調說。

了解改善製造過程的工具機制

AMRC在航空航天,汽車和運輸,能源,食品和飲料,醫療保健和基礎設施領域特別活躍。計量與獨立於行業實現技術準備水平目標有關。這是切削性技術主管Ian Cook的核心能力。他和他的團隊面臨著相對較低的技術準備水平,而Alicona幫助獲得有關新工具設計和相應工具類型的詳細信息,這些信息通常是在新材料中看到的。

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