三坐标应用之—标准件加工行业涡旋测量案例

一．背景介绍

涡旋压缩机的压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成，通过动涡盘的运动实现压缩器容积的变化从而提高气体压力，因为涡旋压缩机主要运行件涡盘只有龊合没有磨损，所以寿命更长，涡旋压缩机主要应用在空调、热泵、冷冻冷藏设备中，

空调是涡旋压缩机的的主要应用场景，担负吸入・圧縮・吐出冷媒的功能。压缩机内的动盘与静盘统称涡旋盘，静盘为固定的渐开线，动盘则呈偏心回旋平动渐开线式，在压缩机内两个双函数方程型线的动、静涡盘相互咬合。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

由于涡旋咬合的特性使得动静盘的精度要求非常高，近年来，随着新能源汽车的发展，对新能源空调涡旋压缩机中的核心部分涡旋的加工精度要求也越来越严格。在加工时，因为机床的加工精度，稳定性、工装、刀具等因素影响，会出现侧壁轮廓波动，侧壁与底面的垂直度偏差、震刀纹，有效检测成了难点。                                                                                                                                                                                                                                                                  

 二．配置方案

思瑞测量三坐标                                                                                                                                                                                        

HP-S-X1S测头系统是高速、高精度的可分度三维扫描模拟测头。它同时兼容触发和扫描功能，支持所有标准的探测模式：单点测量、自定心测量和连续高速扫描测量，可完成各种复杂的测量任务，包括复杂轮廓和外形的扫描。可快速直观检测涡旋轮廓度波动。                                                                                                                                                                                                                                    

CROMA 三坐标                      

三．三坐标检测流程

一、 将涡旋盘装夹在工装上。                                                                                                                                                                                                                                                                                          （工装模型图一）                                                                                    

二、建立坐标系                                                                       

2.1使用涡旋的基准面和两圆来确定坐标系中心，CAD模型对齐并建立精坐标系。

（坐标系建立示意图）                           

（特征示意图）                 

2.2 使用“开线扫描”检测涡旋线，需要注意“穿越次数”次数过多扫描时会出现多次扫描，将“执行控制”设置为已定义，“理论值方法”设置为查找标称值，需要注意扫描速度，

过快会导致扫描点出现误差一般设置为10毫米/秒。在CAD模型上使用鼠标点击涡旋线。

由（路径示意图）可知，分别确定1（起始点），D（扫描方向）、2（终止点），点击“定义路径”生成扫描路线。                                                                                                                                                              （开线扫描示意图）                         （路径示意图）       

2.3 扫描完成，点击“轮廓度”选择与图纸相符的标准，评价开线。

（轮廓度评价）                        （轮廓度误差）                                                                                                                                                                           

2.4对于涡旋侧壁与底面的垂直度则需要使用到“截面扫描”来得到侧壁的直线，“截面扫描”完成后使用“最佳拟合”拟合直线，测量涡旋底面。                                                                                                                  （截面扫描）                               （最佳拟合）              

2.5  如图（垂直度示意图），点击“垂直度”，选择与图纸相符标准，选中直线添加基准评价，通常会在涡旋侧面扫描多段直线，一起评价垂直度，这样可以更直观全面检测。                                                                                                   

（垂直度示意图） 

四．三次元检测思路

1．涡旋的检测，首先需要对产品进行合适的装夹，此类产品的基准，多数在产品被测位置的反方向，装夹时需要注意避免遮挡基准和被测位置，做到一次装夹、全部测量。

2. 在操作三坐标测量涡旋过程中，扫描速度尽量保持一致，由于加工工艺问题， 涡旋的进气口和排气口的表面轮廓会差一点，涡旋线扫描完后，可以使用“构造过滤器”过滤一些杂点再去评价轮廓度。

3.涡旋检测的针对性比较强，测量报告需要包含整体轮廓度、重点位置分析、误差位置分析，方便后续的判断及问题分析。