輪輻是汽車最重要的組成部件之一,如何保證輪輻厚度的準確性,將極大的決定了輪輻的強度和使用壽命,好的輪輻不僅可以保證汽車在行駛過程中的穩定程度和安全性,更可以避免因為磨損而造成汽車輪胎出現問題的可能性。
隨著汽車工業的不斷發展,人們對于汽車輪輻的要求也越來越高,如何通過先進的科學技術和加工工藝,來不斷完善汽車輪輻的安全性和可靠性,延長汽車車輪的使用壽命,已成為目前整個行業所最為關注的問題之一。本文將重點闡述如何利用節臂掃描儀完成車輪輪輻厚度的測量;通過該測量方法的使用,極大的提高輪輻厚度的檢測效率和可靠性,對同類零件的加工具有重要的指導作用。

圖 1 多種輪輻
在傳統的汽車零部件的檢測過程中,遇到厚度一類的問題時,比較常見的方法是采用千分表或者卡尺等傳統量具進行測量,該方法在測量一些加工較好的平面時還可以勉強使用,但是在遇到輪輻這一類型面復雜,特別是有大量曲面的零件時,這一類的傳統方法就很難發揮作用了。而且,該方法往往只能測量部分點位置的厚度,不能全面反映零件的整體情況,因此已無法滿足現代化的加工工藝要求。那么該如何快速有效的完成這一類零件的厚度檢測要求呢?關節臂掃描儀的出現,剛好解決了這一難題。
關節臂測量機,是一種新型的三坐標測量機,具有精度高、體積小、重量輕、便于攜帶等特點。該設備對外界環境要求極低,可以0-50℃的環境中正常使用,并可應用于實驗室以及車間現場等多種環境,可實現傳統式固定式三坐標的全部功能,目前已被廣泛的應用于汽車零件、工程機械、航空航天、運動器械,船舶重工等各個行業。關節臂測量機可根據測量尺寸的類型不同,從而配備硬測頭或者激光掃描測頭進行檢測。在測量輪輻厚度時,由于我們希望得到全面而完整的數據,因此配備激光掃描測頭的關節臂測量機將是我們測量時的首選設備。
點云數據的掃描過程
要對輪輻零件的厚度做出準確的評估,我們必須先獲取完整的輪輻點云數據??紤]到輪輻類零件的加工尺寸以及精度要求,我們可以選擇ROMER RA7525SI系列測量機來進行點云數據的獲取。如果有合適的裝卡工具,我們可以將產品豎起固定輪輻兩側,從而一次完成全部數據的掃描;如果不方便裝卡,我們可以在輪輻表面使用熱熔硅膠固定三個鋼珠,鋼珠需要固定在零件翻轉兩面進行數據掃描時均能掃到的位置,這樣通過兩次掃描獲取零件正反兩側的完整數據。
點云數據的拼接
在Geomagic Qualify軟件中,先將掃描的兩片點云數據上的鋼珠作為球體定義好,將其中一片數據定義為參考基準,另一片數據定義為測試數據,使用基于特征基準對齊的方式,將球體一一對應好,將數據拼接完成,并合為一個整體數據,同時將不再需要的鋼珠部分的數據刪除。

圖2 掃描零件上固定鋼珠

圖3 掃描獲取點云數據的正反兩面
點云數據的處理和坐標系的建立
Geomagic Qualify軟件可以做掃描數據的厚度分析,但是需要將掃描的點云數據先轉化為面格式。我們可以先將點云數據做噪音點降噪處理,然后再保留邊緣數據做數據過濾采樣,最后再通過封裝命令,將點云數據轉換為三角網格面格式,其數據可以保存為STL格式。
