為了充分利用現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，使工廠生產(chǎn)的模具和產(chǎn)品符合CAD主體設(shè)計(jì)的圖形，其檢測(cè)和驗(yàn)證均采用開(kāi)放形式，以滿足利益要求。
長(zhǎng)期以來(lái)，模具制造商和客戶一直在使用著由CAD和CAM提供的數(shù)字技術(shù)。
這些技術(shù)一直在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用，包括CNC數(shù)控加工、EDM放電加工及其他工藝領(lǐng)域。企業(yè)已經(jīng)從現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展中獲得了巨大的利益。模具和產(chǎn)品的制造、檢測(cè)及驗(yàn)證也是如此，它們必須符合CAD主設(shè)計(jì)圖形。為了達(dá)到這一目的，他們將以模型為基礎(chǔ)的現(xiàn)代計(jì)量軟件與3D數(shù)字檢測(cè)裝置組合在一起，其中包括移動(dòng)式、固定式CMM坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和其他3D測(cè)量設(shè)備。
以模型為基礎(chǔ)的定義
以模型為基礎(chǔ)的定義(MBD)并不是一種新的概念。這個(gè)概念的全面實(shí)現(xiàn)從一開(kāi)始就已經(jīng)脫離了生產(chǎn)。一般來(lái)說(shuō)，MBD的目標(biāo)是消除圖紙及產(chǎn)品中其他過(guò)時(shí)的東西，以便優(yōu)化工藝以及減少偏差。MBD的優(yōu)點(diǎn)是可以列出一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的表格。其主要優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省制圖費(fèi)用、消除圖紙與CAD模型之間的偏差，加速設(shè)計(jì)和編制生產(chǎn)工藝的速度。在采用全數(shù)字化的協(xié)作方法以后，給企業(yè)帶來(lái)了很大的效益，包括給公司的經(jīng)銷(xiāo)商和客戶帶來(lái)的效益。
現(xiàn)代計(jì)量解決方案可以讓 MBD應(yīng)用于整個(gè)產(chǎn)品的壽命周期中。近年來(lái)，數(shù)字測(cè)量技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展，包括移動(dòng)式CMM坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的水平也有了很大的提高。這幫助了更多的公司和部門(mén)采用這種技術(shù)。由于以模型為基礎(chǔ)的軟件解決方案的不斷發(fā)展，因此現(xiàn)在這些先進(jìn)技術(shù)的潛力也得到了全面的發(fā)揮。
快速完成檢測(cè)
目前，零件和模具的CAD模型幾乎隨時(shí)都可以建立，而且CAD模型可直接應(yīng)用于許多CMM測(cè)量機(jī)的軟件包中，有利于在CMM可編程坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上進(jìn)行檢測(cè)。
采用實(shí)時(shí)解決方案可以立即獲得更多的結(jié)果，以便馬上做出決策。
現(xiàn)代測(cè)量軟件是與CMM坐標(biāo)測(cè)量機(jī)裝置一起使用的，例如它采用一種帶有關(guān)節(jié)的伸縮臂，利用現(xiàn)成的模型作為產(chǎn)品的主體數(shù)字定義。用戶將CAD模型輸入到計(jì)量軟件之中，并采用快速和簡(jiǎn)單的程序，將檢驗(yàn)物體在測(cè)量裝置上對(duì)照模型調(diào)整，然后就能夠立即獲得有關(guān)零件的精度信息。這種“虛擬測(cè)量”可以檢測(cè)出零件的哪個(gè)部位不符合公差尺寸，并立即向生產(chǎn)部門(mén)報(bào)告，說(shuō)明零件需要修正的部位以及修正量。
如果采用老式的測(cè)量方法檢測(cè)，可能需要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)甚至幾天。不是以CAD為基礎(chǔ)的測(cè)量方法，其速度較慢，產(chǎn)生誤差的幾率很高，而且有好多地方模糊不清。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件而言，以CAD為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法是惟一最實(shí)用的解決方案。老式的技術(shù)無(wú)非是提供X、Y和Z坐標(biāo)值及一些相關(guān)的偏差值。采用硬質(zhì)探針裝置的CAD解決方案可立即提供實(shí)時(shí)信息。零件上的高點(diǎn)和低點(diǎn)都能看見(jiàn)，而且易于評(píng)價(jià)，偏差值非常清楚。對(duì)于由多種零件組裝的模具而言，采用CAD實(shí)況檢測(cè)就不用再擔(dān)心哪些零件不符合規(guī)格要求了。
數(shù)字建造和組裝
除了鑒別零件或模具在哪些地方不符合規(guī)格要求之外，以CAD為基礎(chǔ)的測(cè)量解決方案也可應(yīng)用于數(shù)字計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)和裝配。用戶還可以使用CAD模型，并在零件的某一點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)探針，然后根據(jù)CAD模型的指示，采用實(shí)況屏幕指示器將零件、數(shù)據(jù)和小孔等放置到屬于它們的確切位置上。強(qiáng)大的計(jì)量軟件還可以讓溫度計(jì)和鈑金件類的制造商有能力去檢查和創(chuàng)建EOP(零件邊緣)修正值的位置線。
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逆向工程
模具制造商在尋求新業(yè)務(wù)時(shí)，其所涉及的零件往往還沒(méi)有CAD模型，而現(xiàn)代生產(chǎn)工藝卻需要這樣的模型。
從一個(gè)零件或工具的實(shí)體來(lái)創(chuàng)建一個(gè)模型的做法，通常稱之為逆向工程。如果采用CAD為基礎(chǔ)的計(jì)量軟件包來(lái)創(chuàng)建這個(gè)模型就比較容易，其創(chuàng)建的速度也比較快。
與實(shí)時(shí)數(shù)字裝置連接，用戶就可以通過(guò)一個(gè)硬質(zhì)探針，有組織地進(jìn)行檢測(cè)并撿取這些數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)創(chuàng)建CAD實(shí)體。此硬質(zhì)探頭允許“掃描”一系列的檢測(cè)點(diǎn)，而采用接觸式探針是不可能做到的。無(wú)論是平面、錐面、圓柱面、球面，甚至更復(fù)雜的幾何形狀和曲面都可以進(jìn)行測(cè)量，并在測(cè)量過(guò)程中自動(dòng)地創(chuàng)建CAD幾何圖形。
在更強(qiáng)大的CAD軟件包內(nèi)還有專用工具，可通過(guò)硬質(zhì)探針或非接觸式裝置，例如激光掃描器撿取掃描數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建精確平滑的表面。內(nèi)置實(shí)體模型對(duì)加速和簡(jiǎn)化實(shí)時(shí)逆向工程工藝也是十分重要的。有了實(shí)體，用戶就可以采用擠壓、修整、切片和取芯等方法制取模型。如果采用實(shí)時(shí)方式，要做到這一切還是比較容易的，但工程設(shè)計(jì)需要大量的數(shù)據(jù)，并希望它們能夠利用這一切。
高效軟件解決方案
有大量的軟件解決方案可供實(shí)時(shí)CAD計(jì)量技術(shù)使用。與其他軟件相比，每一種軟件都有其不足的地方。因此在尋求最好的解決方案時(shí)，主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
(1)CAD 模型應(yīng)具有精確、容易閱讀和易于組織的能力。許多系統(tǒng)建立在專用閱讀器的基礎(chǔ)之上。這些系統(tǒng)可能會(huì)與一些比較大型的CAD模型發(fā)生沖突，容易造成逆轉(zhuǎn)表面常數(shù)、丟失表面的現(xiàn)象。以CAD為基礎(chǔ)的系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)實(shí)踐之后，能夠更好地處理工件模型，并在原始模型的基礎(chǔ)上，增添有組織的層次和色彩。
(2)能夠閱讀本地CAD模型。大部分系統(tǒng)要求使用中性格式，還有更多適用于企業(yè)的系統(tǒng)可閱讀本地模型。
(3)真正的實(shí)時(shí)操作。老的技術(shù)只允許操作員提取數(shù)據(jù)，然后產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果。而較新的系統(tǒng)可進(jìn)行實(shí)況檢測(cè)，能夠立即提供“虛擬測(cè)量”的操作。
(4)現(xiàn)代校正技術(shù)。所有計(jì)量系統(tǒng)都有一些方法校正CAD模型與裝置和零件的關(guān)系。較新的方法采用自動(dòng)化校正工具，易于創(chuàng)建、易于學(xué)習(xí)，能以模型的形式儲(chǔ)存，因此每次校正都非?？焖伲颐看味疾捎猛瑯拥姆绞?。
(5)能提供內(nèi)容豐富的定式化報(bào)告。重要的是其提供定式化報(bào)告的能力，可顯示和打印彩色圖像，與Microsoft Excel類軟件兼容。
(6)Best-fit軟件可控制6軸以上。為了充分利用現(xiàn)有的全系列公差，采用經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的精確算法，Best-fit軟件允許將數(shù)據(jù)設(shè)置成相對(duì)于模型可以交換的形式。
(7)MBD的全面支持。軟件需要具備在模型中設(shè)置特殊公差、數(shù)據(jù)極限和實(shí)體ID的能力。現(xiàn)代系統(tǒng)能夠直接從本地模型中讀取這些元素。
(8)具有與各種類型的測(cè)量裝置和工廠兼容的特性，允許在企業(yè)內(nèi)共享一個(gè)計(jì)量平臺(tái)。
以模型為基礎(chǔ)的生產(chǎn)和檢測(cè)可以提供精益生產(chǎn)技術(shù)，使生產(chǎn)效率大幅度提高。這些方法在整個(gè)企業(yè)的合作和工藝控制中已有了巨大的提高。
