锥孔测量–用光学3D计量代替涂蓝塞规

测量锥孔是许多高精度行业的当务之急。检查锥形孔的一种传统方法涉及使用上涂蓝塞规。

在这里，我们简要介绍涂蓝过程，然后介绍另一种方法，用于对锥孔进行更加人性化的自动化高精度检测。

上蓝过程到底是什么？

上蓝（或蓝色检查）过程检查凸形外圆锥与内锥孔（配合锥形拟合的凹形部）之间的接触面积。

上蓝工艺为锥孔检查提供了“通过/不通过”的答案。当外圆锥与内锥孔的一般配合很重要但精确的测量并不重要时，可以使用该工具。

上蓝的工作原理分为3个步骤

1.   外圆锥覆盖着薄薄的工程师蓝（普鲁士蓝颜料与油混合而成）。

2.   外圆锥被旋入内锥孔中。
拿出外圆锥，并检查锥度太大或太少的迹象，以及缺陷或不圆度的迹象。

通过/不通过的决定：在外圆锥和内锥孔表面接触的区域，蓝油被全部或部分转移到孔的内径（ID）。估计的已转移蓝油百分比确认形内锥孔的正确程度。操作人员需要丰富的经验才能估计表面的百分比接触并判断接触是否足够（例如，通过的答案可能需要70％或80％的接触）。

用塞规测量锥形孔–分3个基本步骤

应用示例：装配中使用涂蓝销规检查锥孔

蓝销是用于检查直径仅几毫米的锥孔的小型涂蓝销规。

在一些高精度装配厂中，涂蓝销规用于检查锥孔的质量，这些孔经钻孔和扩孔以容纳专用螺栓（例如，锥形杆螺栓）。在此类孔中，涂蓝销规可帮助识别缺陷，例如不圆内径，裂纹，毛刺，钻孔层之间的间隙或轴承表面的近似百分比。

上蓝效果如何？

这是上蓝方法的一些优点和缺点：

·      渗蓝过程的好处：简单的GO / NO-GO；在小批量操作方面比较经济。

·      缺点：手工技术；缓慢且劳动密集型；不进行定量测量；评价是主观的-操作员的经验和技术会影响覆盖范围的估计。

有没有更好的锥孔测量方法？

在当今更先进的高精度制造设备中，锥孔检测必须越来越多地被量化和自动化。例如，结合了自动钻孔和填充固定过程的高精度装配线通常需要：

·      全自动GO / NO-GO检查钻孔的紧固件孔

·      精确量化的孔ID和沉孔测量值，用于分析和录入

·      快速测量分析可以反馈到质量控制过程循环中。

对于这些要求，蓝规检查是不够的。但是，基于光纤的光学3D度量衡是蓝光的替代检查方法，它确实提供了所需的高级功能。

基于光纤的锥孔测量系统

诺飞勘BOREINSPECT系统为制造商提供了一套先进的锥孔检测功能。这种基于光纤的光学3D计量系统使用旋转扫描探针轻松到达每个锥形孔的内部以获取其ID。

如图所示，以逐点方式进行扫描，并且扫描路径可以是线性，圆形，螺旋形或其组合。自动分析生成的3D点云，以获得所需的锥形孔测量值。该系统以千分尺精度进行测量，每秒可获取多达100,000个3D点测量值。

BOREINSPECT系统探头的设计可在几乎任何工厂环境中进行测量：

·       这种基于光纤的小型探针可以与精密工作台，机械手或龙门架集成在一起。

·       作为机器人头上的末端执行器，探头与钻头末端执行器交替使用，并且不管孔的位置或方向如何，都可以提供内径测量值。

·       探头测量不受环境光和空气干扰的影响。该探头甚至可以在极端温度，压力或辐射条件下的恶劣环境中进行测量。

孔ID测量值通常会转发到过程控制软件，以便在钻孔，磨削或其他锥形孔加工过程中提供实时反馈。

通过基于光纤的3D计量进行锥形孔测量-分2个步骤

BOREINSPECT系统在锥孔检查中的优势

BOREINSPECT系统具有许多优点：

·       微米精度的测量

·       非接触式测量–无需消耗品或更换测头的停顿

·       多功能的安装和集成选项，可自动测量锥形孔和其他孔。包括盲孔和难以触及的孔。

·       100 kHz扫描速度可进行100％检查

·       使用同一探头，除了GO / NO-GO外，还具有广泛的测量范围：

·           几何形状：锥孔直径，锥角，孔深，锥度，轴向直线度，椭圆度等。

·           内部特征的位置

·           与其他特征同心（例如锥形倒角的通孔）

·           缺陷（例如毛刺，钻头的来复线花纹，裂纹等）

·           波纹度和粗糙度（轴向或圆周）

·           跳动。

精密拉丝模的锥形内部。可以对获取的3D点云进行自动分析，以测量夹角，不同ID截面的长度，粗糙度轮廓，颤动，缺陷等。

那么其他行业的锥孔测量又如何呢？

每个加工和检查过程都是唯一的。对于微米级精密锥形孔的测量，Novacam在以下方面提供了BOREINSPECT系统解决方案：

·       航空航天：飞机紧固件的孔

·       汽车行业：圆锥形发动机联轴器，转向臂，锥形衬套，喷油器中的喷嘴座，圆锥滚子或球轴承的滚道

·       模具测量–带有锥形孔的高精度模具，拉丝模具，模具型腔

·       医疗仪器：骨科器械锥度

·       核能：反应堆管

·       以及更多。

用于测量和分析上述精密模具的替代方法。锥形内部的4个线性轮廓和中间圆柱部分的一个密集的螺旋轮廓可以为许多测量提供足够的3D数据。

您需要测量锥形孔吗？