案例是什么意思

利用PolyWorks软件和3D扫描仪复制基于CMM的三坐标检测过程。

现在汽车、航空空等领域的厂商都在使用接触式检测三坐标技术对零件、铸件、模具等进行检测。随着时间的推移，这种检测过程被证明是非常准确和可靠的。同时，事实证明，这一过程将是劳动密集型和高成本的。

近年来，3D数字技术horizontal 空出现并迅速发展，在汽车、航空空等诸多应用领域得到了广泛应用。在检测和质量控制行业，最新的突破性创新是使用3D扫描仪和高密度点云检测软件来完成一系列测量的复制。这些测量值以前是通过使用各种传统的测量工具获得的，例如物理卡规和三坐标测量仪。

自2000年以来，InnovMetric software提供了一个强大的软件解决方案，PolyWorks|Inspector，它使用高密度的点云来控制铸件、模具和铸模的质量。通过测试原型、第一个成品、成品和装配件来评估和批准制造过程。PolyWorks/Inspector提供了完整的工具库，可以完成表格比较和轮廓比较，还包含了完整的GDT形位公差分析功能，以及大量的量规工具。

挑战

在世界领先的加拿大航空公司发动机制造商Pratt Whitney空的要求下，InnovMetric软件公司使用PolyWorks和3D扫描仪替代传统的CMM，以重复传统的零件检查。InnovMetric的应用工程师与加拿大Pratt Whitney公司的开发团队一起，通过检查一个典型的扩散管，评估了PolyWorks获得的结果的质量，并将它们与CMM三坐标获得的结果进行了比较。在该实验中，成功地证明了与常规检测过程相比，PolyWorks可以在非常短的时间内提供同样准确的结果。

解决办法

对于此特定测试，PolyWorks|Inspector用于完成扩散器的典型测试方案，扩散器是喷气发动机中的一个组件，其主要功能是将压缩系统中的压缩空气体传输到燃烧室。“PolyWorks就像一个虚拟的CMM三坐标仪，用点云代替物理元件来检测点。这样品控专家就能拿几千分。因此，他们可以有更丰富、更完整的信息作为基础来做出分析和判断。”“马克·苏西，”InnovMetric的总裁说。

测试分以下五个步骤完成:

a)数据采集:

第一步:获取数据

扩散管由3D扫描仪数字化。从而可以获得高密度的点云，为质量控制专家提供了丰富的信息源。

b)使用PolyWorks处理点云:

步骤2:首次比对和全局比较

使用最佳拟合对齐方法将获取的点云与CAD模型对齐。

比较点云和CAD模型，获得从点到CAD的误差，并创建[通过/失败]报告。

第三步:第二次对齐

为了重新对准CMM，可以通过使用从3个部分提取的特定特征来执行3-2-1对准。

第四步:衡量和比较。

您可以使用GDT编程技术和截面分析技术获得16个截面的四维测量结果，即:

平面测量

弯曲位移

角度

最大偏差

步骤5:报告生成

最后，生成一个完整的报告，其中包含彩色地图、表格和注释快照。该报告可以导出为多种文件格式，包括ASCII、AVI、Excel、HTML、VRML和Word。

PolyWorks|Inspector可以节省超过75%的扩散管检测时间，

同时保持传统CMM三坐标的精度。

优势

本次实验中PolyWorks最显著的特点

截面分析

将全局数据点与CAD曲面进行比较是一种强大的工具，有助于可视化制造过程中的复杂变形。然而，在大多数情况下，单靠一个全局颜色图不足以对一个零件做出接受/拒绝的判断，因为零件的功能通常取决于一系列具体的尺寸。在扩散管的情况下，横截面沿管道中心线的变化是决定零件是否合格的一个至关重要的指标。如果在检验过程中只把一个全局点到CAD的误差作为唯一的判断指标，那么很多原本合格的零件就会被误判为不合格而报废。

形状和位置公差分析

基于特征的测量过程是PolyWorks|Inspector独有的。在此过程中，可以为每个编辑的特征设置用户定义的公差。在这个项目中，PolyWorks|Inspector的GDT几何公差工具可以定义CAD的标称特征之间的关系、必要测量之间的关系以及每个测量的具体公差。GDT的对象自动计算点云上的实际尺寸，并根据公差自动更新通过/失败报告。

强大的宏编程语言

分析从CMM坐标获得的数据通常是一项耗时的任务。为了获得不同的测量值，数据被加载到不同的软件中，其他操作需要手动操作。测量每个新零件时，每个操作都需要重复。

使用PolyWorks，可以通过高级宏编程语言自动执行一系列测量步骤。在这个实验中，InnovMetric的一个应用专家花了不到2天的时间编写了一个宏程序，可以自动完成整个操作。

最后，工程师可以执行完整的点云检测过程，从第一次对齐到创建完整的报告。不到3分钟，只需轻点鼠标即可完成。

结论

基于10%规则，可以接受初步结果，因为扫描结果与CMM三坐标结果的差异是低于10%的零件公差值。现在可以进行测量值RR试验来进一步验证这些结果。

摘要

测试目的

利用3D扫描仪重复传统的CMM三坐标检测过程获取点，然后通过PolyWorks对数据库进行处理。

评估从PolyWorks获得的测量质量，并将其与从CMM获得的数据进行比较。

使用PolyWorks估计完成零件检查所需的时间。

测试使Gage RR成功生效的可能性。

方法

1.用高密度激光扫描仪扫描导管。

2.将数据点云导入PolyWorks，并使用IM Inspect模块将其与原始CAD模型对齐。

3.使用PolyWorks可编程GDT工具和表面分析工具，从16个表面中自动提取四个测量值。

4.创建一个完整的报告，包括彩色地图，注释快照，表格报告和AVI格式的动态报告。

5.利用PolyWorks脚本语言形成宏，实现整个检测过程的自动化。

试验结果

3D扫描仪和PolyWorks软件得到的测量值与其他CMM三坐标仪得到的测量值几乎接近。这两个结果的数值误差小于零件公差值的10%。

与传统的CMM三坐标检测技术相比，3D扫描仪和PolyWorks软件可以在25%的时间内检测到扩散管。

使用3D扫描仪采集数据可以在15分钟内完成，而不是CMM三坐标检测技术需要1个小时才能完成。

使用PolyWorks软件，不到3分钟即可完成点云检测过程。

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