作为一个跨学科的研究机构,SPSMS与德国弗劳恩霍夫IPA(弗劳恩霍夫制造工程和自动化研究所)或英国未来计量中心等著名的欧洲合作伙伴合作开发新的生产技术。该平台将计量学视为实现这一目标的必要关键能力之一,并运营自己的测量中心,即中英智能计量和质量保证中心。该中心的特点是尽可能以用户为导向,为项目合作伙伴和工业界客户提供最先进的技术设备。"我们希望利用高精度的计量学来开发和推动新的制造技术,"计量学经理于昆谈到该中心的使命时说。她决定应用哪些测量系统和技术。"在我们的测量中心,我们与最成熟的技术和最知名的供应商合作,"她说。产品范围的一个重要部分是为来自工具和模具制造、汽车工业和航空业等的客户提供测量服务。当需要对具有最小表面细节和严格公差的复杂部件进行验证时,他们会向Yu Quin的团队求助。与Bruker Alicona的合作关系自2019年底开始,合作有望为工业带来更多的可能性和利益。
用一个系统验证尺寸精度和粗糙度
中英智能计量与质量保证中心的客户来自制造业的各个领域。因此,对可用于各种部件形状、尺寸和材料的灵活测量系统的需求也相应地高。"在使用Bruker Alicona之前,我们曾使用过一个共焦系统,但它并不具备这种部件的独立性。昆说:"工作距离太低,许多部件无法以足够的测量质量进行测量。另外,与触觉测量系统相比,她显然更喜欢Focus-Variation的非接触技术。"有些元件有如此薄而敏感的涂层,我们用触笔会损坏它们"。除了广泛的应用之外,她认为布鲁克Alicona测量设备还有一个优势。"我们现在用同一个测量系统同时测量一个部件的粗糙度和尺寸精度。这也提高了我们的效率"。
刀具行业:测量PCD刀具的几何尺寸和粗糙度
PCD刀具是众多例子中的一个,它表明表面质量和几何特征都会对部件的功能产生影响。形状参数的验证包括半径、前角、切屑和间隙角以及切削。这些特征决定了金刚石工具的使用寿命,而切屑和间隙表面的粗糙度参数对加工工件的表面质量有很大影响。在此,Bruker Alicona提供了理想的解决方案:高分辨率与基于面积的Focus-Variation原理相结合,可以对最小的表面细节进行可追溯的测量。这也适用于PCD刀具的复杂几何特性,它具有陡峭的侧翼和不同的反射特性。
汽车工业:阀门的泄漏测试
同样对于阀门来说,尺寸精度和表面质量都会影响所需的密封性。在这里,接触面的圆度和粗糙度必须得到精确的验证,因为即使是在个位数µm范围内的最小圆度偏差也会对密封性产生负面影响。"利用布鲁克Alicona,我们可以很容易地测量其他方法难以达到的几何特征,"于昆说。"即使是陡峭的侧翼和小几何形状的阀座也可以测量,这与其他测量设备不同。形状和位置公差也可以很容易地得到验证"。
航空:断裂边缘和冷却孔的几何形状
航空业最频繁的要求之一是涡轮发动机部件的断裂边缘测量。加工过的边缘或圆角必须在严格定义的公差范围内,而且要测量的几何形状往往只有十分之几毫米。从几个方面来看,焦点变化适合这里。它能够测量具有陡峭侧面的非常光亮的区域,并以高分辨率捕捉几何形状,即使是最小的形状偏差也能被精确测量。"除了断裂边缘测量外,我们还收到越来越多的关于测量冷却孔几何形状的询问,"于昆说。在她看来,冷却孔的几何验证是计量学的一门领先学科。"除了能够测量冷却孔相对于参考系统的几何形状和位置的技术之外,这种应用对自动化的要求也很高。我们知道在测量任务中,需要验证多达500个不同位置的冷却孔"。该中心认为布鲁克-阿利科纳公司也是这一领域的合适供应商,并讨论用适当的解决方案对现有的测量系统进行扩展。适合这种测量任务的光学微坐标测量机µCMM将很快在SPSM的计量中心提供。
自动化是用实时数据进行生产监控的基础
于昆认为自动化、网络化生产和测量数据分析是未来最重要的测量技术趋势。"在复杂零件高效制造技术的竞争中,决定性的优势是自动化和网络化,"她说,"这样才能获得用于适应性生产计划和制造优化的实时过程数据。"布鲁克-阿利科纳公司是这个项目的一个有价值的合作伙伴,因为他们提供久经考验的自动化解决方案,包括与现有生产和IT系统联网。因此,未来的项目正在进行中。可以说,对于上海智能制造平台的客户和项目合作伙伴来说,这些都是很有前景的机会。