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转向节高精度逆向设计,新拓三维XTOM光学测量系统来助力

    转向节是汽车转向桥上的主要零件之一,高精度结构设计的转向节可以让汽车稳定行驶,灵敏传递行驶方向,转向节主要功用是承受汽车的前部载荷,支承并带动前轮绕主销转动,实现汽车灵敏转向。汽车行驶时,转向节承受着多变的冲击载荷,因此,要求其具有很精确的三维尺寸要求和很高的强度。

    某企业是中国汽车零部件制造代表企业之一,与一汽、二汽、上汽、广汽等建立了稳定的合作关系,在美国、英国、德国等10多个国家拥有近40多家工厂,是通用、大众、福特、克莱斯勒等国际主流汽车厂配套合作伙伴。该企业对转向节的三维尺寸精度、安全特性要求非常高,无论是研发设计还是生产成品,都要求严谨精确。

    转向节的精度检测标准

    转向节三维空间尺寸很多,尤其是各孔的检测,既要保证孔中心线相对于其它基准面的角度,保证孔中心的位置,孔径的公差尺寸。目前,转向节要检测的形状和位置很复杂,使用三坐标测量法耗费时间长,效率太低。检测整体偏差,三坐标测量会显得力不从心。

    该汽车零部件制造企业需要考虑对转向节进行全尺寸检测,避免非重要尺寸偏差造成的品质下降;测量转向节孔位,孔本身的精度、配合结构与配合结构之间的相对精度,都要达到非常高的精度标准;另外,要考量受力部位的壁厚、加强结构的设计结果,抽壳的部位精度,因为这涉及到产品寿命及材料的节省,影响到产品品质和成本管控。

    新拓三维的光学测量解决方案

    对于转向节逆向设计的需求,新拓三维技术人员专门定制了测量方案,使用XTOM三维光学扫描检测系统(600万像素工业相机),测量点云数据量大,点云间距小,可以更好地呈现细节,提升精度,对转向节产品进行三维扫描,逆向设计。

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    采用XTOM扫描,快速获取转向节点云数据,真实还原产品细节轮廓。高分辨率的工业相机采集高密度的点云数据,对转向节关键部位和产品本身的瑕疵进行区分,保证产品与设计原型的三维尺寸的高度吻合。

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    扫描获取点云数据(可用于逆向反求)

    将扫描数据与CAD模型进行比对,数模比对,获得偏差色谱图及具体偏差数值。对于孔本身的精度保证,新拓三维技术人员还对零件单个进行扫描,零件组装整体扫描,从而获得精确的装配位置。零件三维扫描后,可及时将数据反馈给装配、生产线,提升生产及装配精度。

    扫描获取产品点云图与数模图比对图

    对于壁厚检测,新拓三维XTOM将扫描工件获取的三维数据导入检测软件,实现高精度检测受力形变部位,有针对性地进行变形缺陷进行改良,更精准地进行加强筋或增加壁厚等。

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    铸造模具实物三维扫描
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    模具点云与数模比对图

    通过新拓三维XTOM三维光学扫描测量系统,可检测模具加工时壁厚精度控制,根据检测数据进行壁厚修改,甚至局部重新设计,确保工件装配的精度,保证逆向设计的高质量完成。

    XTOM三维光学扫描测量系统进行逆向设计,通过三维数模与原设计CAD数据进行比对,可保证设计结果与生产精度相符。这有效提升了该汽车零部件制造的设计效率,保证了产品设计质量,同时便于生产和检测,扫描的数据便于存档,高效地建立起产品的三维数据库,为后续的产品优化、二次设计改进,产品检测提供齐备的数据储备。


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