我厂某高新产品基座需作平面度,该平面与大地有一75°的倾角,传统上,我厂大平面测量平面度用拉钢丝或平面扫描仪的办法,因挠度和人为误差的影响,拉钢丝测量结果精度太低,平面扫描仪只能作接近水平的平面度,故这两种传统方法都无法测量。后来采用瑞典EASY-LASER™激光几何测量系统,方法简单,测量精度高,为该高新产品如期高质量的完成打下良好的基础。现将该方法作一介绍。
1.测量原理
采用激光的直线性(无挠度)的特性,将一旋转激光发射器放置在被测平面任一角,调整后将其激光扫过一个90度范围的平面,另有一高精度(0.001mm)接受器 依次按工艺要求在被测平面的分布点上,读取每一个位置相对于激光平面垂直于平面方向上的偏移量。在主机里将这些数据记录后,按工艺要求选择三点作为基准,这样,其他点的偏差量就会计算出来。
2.软件数据处理
大量的被测数据经主机处理后,可根据不同工艺要求得出相应的结果,如:
NumRef Value
X1 Y1Ref 0.000
X1 Y2 -0.070
X1 Y3 0.407
X1 Y4 -0.055
X1 Y5Ref 0.000
X2 Y1 0.136
X2 Y2 0.202
X2 Y3 0.291
X2 Y4 0.052
X2 Y5 -0.181
X3 Y1 0.348
X3 Y2 0.294
X3 Y3 0.069
X3 Y4 0.096
X3 Y5Ref 0.000
------------------------------------------------------------
Max 0.407
Min -0.181
Peak-Peak 0.588
Average level 0.106
Standard dev. 0.139
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Flatness Rms 0.138
①工艺只加垫片, 则选最高三点为基准,其余数据全为负值,负多少,则加多少垫片。
②工艺只能打磨,则选zui低三点基准,其余数据为正值,正多少,则打磨多少。
③工艺既可加垫片,又可打磨,则可优化自动选三点基准,使其加工量最小。
④关键点在中央区,则可选取中央区为基准。
⑤关键点在边缘区,则可选边缘区为基准。
⑥数据结果有平面度有效值,偏差峰峰值,平均平面,标准等参数供选取。
3.激光测量法的优点
①高精度,该系统可在R≦40m范围内,保证0.001mm的精度,传统的方式一般在0.01—0.1mm精度。
②测量范围大,因激光无挠影响,故可测量R≦40m的平面,而传统方式,这样大平面根本无法测试。
③人为误差小,传统办法测量时,不同操作人员因钢丝松紧、人工读数等人为因素,数据受人为因素影响较大。而激光测量法由仪器自动读取数据,人为误差大大减小。
④强大数据处理功能,见二介绍,而传统方式数据需要人工处理,工作量大,误差大。
4.与传统方法比较
激光几何测量系统 | 平面扫描仪 | 拉钢丝 | |
精度(mm) | 0.001 | 0.025 | 1.000 |
挠度 | 无 | 无 | 影响较大 |
能否测斜平面 | 可以 | 不可以 | 可以 |
基准选择 | 可自由选择 | 固定 | 固定 |
可测平面度偏差范围(mm) | 18 | 2.4 | 理论上无限止 |
是否需其他工种配合 | 不需要 | 不需要 | 需焊工,风割,钳工,起重等工种配合。 |
有无准备工作 | 无 | 需搭一等高平台 | 1. 焊钢丝架。 2. 装模块。 |
工时(小时×人数) | (0.2~1)×2 | (1~2)×2 | (5~6)×4 |
人为因素 | 无 | 无 | 较大 |
数据处理 | 强大 | 无 | 无 |
测量范围(m) | 40 | 36 | 理论上无限止,但无精度保证。 |
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