3D 几何 (GD&T)

高精度非接触式 3D 几何测量



几何尺寸和公差 (GD&T) 是一种用于定义和传达制造零件尺寸要求的系统。

NOVACAM 3D 计量系统扫描零件以生成 3D 点云,从中可以快速计算尺寸和 GD&T 参数。该系统提供:


  • 测量精度优于 1 µm

  • 高速扫描:每秒 2,100 到 100,000 个 3D 点测量的逐点采集

  • 交钥匙 GD&T 测量、分析和报告解决方案,可选择购买Novacam 作为标准选项提供的 PolyWorks Inspector TM 。或者,客户可以选择使用自己的软件自行处理数据。

  • 能够使用同一系统进行整体 3D 表面计量——测量粗糙度、颤振或和/或缺陷——取决于系统配置

  • 制造过程的实时反馈:应用数据通常被转发到过程控制软件。

3D 测量和 GD&T 参数列表

下表列出了可以从 NOVACAM 系统生成的 3D 点云中获得的尺寸测量和 GD&T 参数的类型和示例。


    3D 几何测量例子
    内部
    表面测量(内孔、槽等)
    外表面测量
    距离(长、高、宽)

    • 阀体孔轴之间的距离

    • 电火花盲槽深度

    直径*
    • 喷油嘴 ID

    • 汽车阀体孔的 ID

    • 铆钉孔编号

    • 枪管孔的 ID

    • O 型圈槽角半径

    • 小螺纹和大螺纹直径

    • 光纤和半透明管的内径和外径

    • 喷油器喷嘴针外径

    • 切削刀具刃口半径

    • 枪管外径

    角度
    • 倒角和铆钉埋头孔的角度、枪管内径膛线的侧面角、喷射器喷嘴内径锥形底部的夹角

    • 皮下注射针刺血针的倾斜角度

    *直径测量的可重复性在 0.5 至 1.5 µm (1σ) 范围内,具体取决于系统配置。
    GD&T 参数测量例子
    GD&T特性象征公差类型内部
    表面(内孔、槽等)的测量
    外表面测量
    直线度 形式
    • 孔、管或筒 ID 的轴向直线度




    • 圆柱体、管子或圆筒外径的轴向直线度

    平面度
    • NGV 叶片之间的区域

    • 换热器槽面

    • 阀体配合面的平面度

    • 铆钉头齐平度

    圆度(圆度)
    • 钻孔

    • 管内径和外径

    • 铆钉孔和埋头孔检查

    • 阀体孔(视频)

    • 气缸

    • 管外径

    • 机筒外径

    圆柱度
    一条线的轮廓 轮廓
    • 机翼剖面 - 前缘和后缘

    • 涡轮和定子叶片的轮廓

    • 边缘轮廓测量

    表面轮廓
    棱角 方向
    • 冷却孔相对于涡轮叶片表面基准的入射角

    • 轴承 ID 表面的角度

    • 轴承外径面的角度

    垂直度
    • O型圈槽:侧壁与后壁的垂直度


    平行度
    • O 形环槽壁(博客文章)

    • 换热器槽面

    • 换热器槽面

    位置 地点
    • 阀体孔

    • 阀体孔

    同心度
    • 里里外外,里里外外

    • 铆钉孔和铆钉埋头孔

    • 管外径

    对称

    圆跳动 用完
    • 桶ID

    • 气缸号

    • 轴承编号


    • 铆钉孔和铆钉埋头孔

    • 机筒外径

    • 轴承外径

    总跳动



3D 几何测量功能

NOVACAM 3D 计量系统提供:

  • 非接触式共线扫描:发射和接收的光信号沿着相同的路径传播。这意味着槽、交叉孔或底切等高纵横比特征易于测量

  • 用户可配置的扫描协议(点密度、螺距、扫描路径)。用户调整扫描路径和扫描点密度以满足他们的计量要求,同时最大限度地减少他们的检测周期时间。

  • 可自定义的扫描定义(包括扫描和报告),可以保存以供日后重复使用。

  • 向数据记录器和 SPC (统计过程控制)软件提供测量数据的选项。


扫描路径通常是线性的、圆形的或螺旋形的。

扫描路径通常是线性的、圆形的或螺旋形的。

以每秒高达 100,000 个 3D 点的速率逐点获取测量值。



模块化和基于光纤的系统设计的优势

NOVACAM 系统是模块化和基于光纤的,这意味着扫描光学探头通过几米长的光纤连接到系统干涉仪。由于低相干干涉技术和基于光纤的设计的独特结合,该系统为我们的客户提供了显着的优势。这些优势包括:

  • 过程中和台式检测的配置通用性

  • 支持自动化

  • 能够获取长配置文件

  • 能够测量小直径管道、孔等的内部。查看难以到达的空间中的检查

  • 能够测量具有台阶、凹槽、通道、孔洞和其他 高纵横比特征的表面

  • 能够扫描反射或非反射、光滑或粗糙、静止或移动的表面

  • 即使在极端温度或辐射条件下也能测量 GD&T。参见恶劣环境中的检查。

NOVACAM 探头有多种设计和型号,包括标准或小直径探头,以及旋转扫描仪振镜扫描仪——以满足大多数高精度检测应用。




基于 NOVACAM 光纤的光学探头示例

基于 NOVACAM 光纤的光学探头示例



具有成本效益的在线检查

NOVACAM 基于光纤的探头和扫描仪可将检测直接集成到生产过程中。它们可以安装:

  • 在不断移动的网络之上

  • 靠近旋转部件(气缸、轴等)

  • 加工中心内部

  • 在机器人手臂上。

通过对制造过程的持续监控和实时反馈,可以及时识别尺寸变化和不合规格的特征,从而有助于避免或最大限度地减少损失,同时保持质量和产量。



机械臂上的 NOVACAM 旋转扫描仪 RS2 检查发动机气缸体中的孔。

机械臂上的 NOVACAM 旋转扫描仪 RS2 检查发动机气缸体中的孔。


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