快速準確量測毛刺的方法

快速準確量測毛刺的方法

不熟悉沖壓、切削等金屬加工中常用的術語“毛刺”的人可能不明白的意思。因此,在此頁面上,我們將解釋什麼是毛刺及其發生的原因等。還將介紹作為品質管理量測毛刺的問題及其解決方法。

毛刺是什麼

毛刺是金屬在剪切或沖壓鑽孔加工中出現在切割面上的金屬突起。也通常被稱為“毛邊”。

毛刺是什麼
A
毛刺的根部厚度
B
毛刺的高度

如果有毛刺殘留,用手觸摸可能會受傷。此外,可能無法準確地組裝或連接。為避免此類麻煩,最好通過研磨將其去除。但是,如果無法去除,則需要在圖紙中註明哪一側可能會產生毛刺。
毛刺的大小用“毛刺的高度”和“毛刺的根部厚度”來表示。

毛刺的類型和分類

除了沖壓、切削等機械加工以外,鑄造、鍛造、樹脂成型等各種加工方法都會產生毛刺。如下所示,毛刺的種類可以按照加工方法分類,各有各的成因。

切削毛刺/研磨毛刺

【加工方法】
機械加工(車削加工、銑削加工、鑽孔加工、磨削加工)
【原因】
當切屑產生時,部分材料發生塑性流動。

剪切毛刺

【加工方法】
塑性加工(剪切加工/沖壓加工)
【原因】
部分材料在凹模和沖頭之間的間隙(clearance)中塑性流動。

鑄造毛刺/樹脂成型毛刺

【加工方法】
鑄造/樹脂成型
【原因】
部分材料在鑄模或模具的配合面發生塑性流動。

塑性變形毛刺

【加工方法】
鍛造/軋製
【原因】
部分材料在模具的飛邊流道和溝槽處發生塑性流動。

以往的毛刺量測問題

如果沖壓加工零件存在超出允許範圍(公差)的毛刺,安裝時可能會出現配合不良或焊接不良,或在使用過程中會因輕微的負載而發生連接不良引發的故障。量測和檢查沖壓零件的切割表面會影響零件本身的品質、組裝時的品質,甚至是出貨後的市場可信度。
以往,沖壓毛刺是使用輪廓形狀量測儀進行量測的。但是,存在以下問題。

使用輪廓形狀量測儀進行毛刺量測的問題

使用輪廓形狀量測儀進行毛刺量測的問題

輪廓形狀量測儀是用稱為測針的觸針在對象物表面進行描摹,量測並記錄輪廓形狀的設備。近年來,也有的型號使用雷射代替觸針,通過非接觸式描摹輪廓來量測複雜形狀。一些機型能夠量測頂面和底面。
使用輪廓形狀量測儀,需要對待測毛刺的形狀取一條準確的量測線。

因此,存在以下問題。

使用輪廓形狀量測儀進行毛刺量測的問題
使用輪廓形狀量測儀進行毛刺量測的問題
  • 將樣品固定於治具並調平等作業需要時間。此外,準確找平需要與輪廓形狀量測儀相關的知識和技能。
  • 輪廓形狀量測儀的觸針繞觸針臂上的支點做圓弧上下運動,觸針尖端位置也沿X方向移動,造成X軸數據誤差。
  • 準確地按預期通過針的作業非常困難,即使是最輕微的針錯位也會導致量測值發生偏差。
  • 很難增加 N,因為需要針對特定部位進行量測。
  • 由於只能獲取部分量測值,因此無法進行表面評估。

毛刺量測中的問題解決方法

以往使用的一般量測儀存在量測值可信度低的問題,因為是在用點或線接觸立體對象物或量測部位時進行量測的。為了解決這些量測問題,KEYENCE 開發了表面 3D輪廓量測儀“VR 系列”。
可以以非接觸方式準確捕捉對象物的 3D 形狀。此外,可以在最快 1 秒內對量測台上的對象物進行 3D 掃描,以高精度量測 三維形狀。因此,可以在量測結果沒有偏差的情況下瞬時進行定量量測。這裡就其具體的優點進行介紹。

優點1:在“表面”上量測並分析整個形狀

“VR 系列”可以通過一次量測獲取整個表面的 3D 資訊。您可以看到整體形狀,例如最高處和最低處。此外,由於任何人都可以快速找到他們想要量測的部位,因此無需因為不知道瞄準的位置而反復重新量測。只需將對象物放在量測台上,然後單擊一個對象物即可進行量測。由於每次量測不需要調整,即使操作員改變也可以獲得相同的量測結果。

優點1:在“表面”上量測並分析整個形狀

與以往的量測儀不同,可以快速量測散佈在廣闊區域的毛刺,這在以前需要花費大量時間和精力。此外,配備了一個量測工具,可以讓您輕鬆進行各種量測。即使是沒有經驗的用戶也可以在不依賴個人技能的情況下輕鬆、即時地進行量測。

優點二:高速高精度量測

單次量測最快 1 秒即可完成。實現了 N 點的大幅增加,這對於以往的量測儀來說很難,因為量測需要時間。

優點二:高速高精度量測

可以快速輕鬆地量測對象物。因此,不僅可以開發和試用高精度的 3D 形狀量測,還可以將其用於抽樣檢查、小批量和高附加值產品的全數檢查。不僅可以抑制不良品的流出,還可以通過簡單的操作生成報告,不浪費工時,有助於贏得信任。

摘要:顯著改進難以量測的毛刺形狀量測,提高量測效率

使用“VR 系列”,高速 3D 掃描儀可以非接觸方式即時量測對象物的準確 3D 形狀。毛刺的高度、位置等高難度量測,最快1秒即可完成。您可以解决以往量測儀的所有問題。

  • 由於是在表面上量測,因此可以輕鬆量測大面積。可以在不忽視哪怕是最輕微的毛刺的情況下進行詳細評估。由於量測時間短,很容易增加N。
  • 消除因人而異的量測值偏差,實現定量量測。
  • 操作簡單,無需定位,只需將對象物放在量測台上,按下按鈕即可。消除對個人量測作業的依賴。
  • 由於可以輕鬆、高速、高精度地量測 3D 形狀,因此可以在短時間內量測許多對象物,這有助於提高品質。

此外,與過去的三維形狀數據和CAD數據進行比較,可以很容易地分析公差範圍內的分佈等,因此可以在產品開發和製造趨勢分析、抽樣檢查等各種用途中活用。