Nhân rộng quy trình kiểm tra dựa trên CMM - Pratt & Whitney

Thử thách
InnovMetric đã được nhà sản xuất động cơ phản lực hàng đầu thế giới Pratt & Whitney Canada 
yêu cầu tái tạo quy trình kiểm tra bộ phận truyền thống bằng PolyWorks và bộ số hóa 3D thay 
vì máy đo tọa độ truyền thống (CMM). Các kỹ sư ứng dụng của InnovMetric, cùng với nhóm phát 
triển của Pratt & Whitney Canada, đã tiến hành kiểm tra điển hình ống khuếch tán để đánh giá 
chất lượng của kết quả thu được bằng PolyWorks và so sánh chúng với kết quả thu được bằng CMM. 
Thử nghiệm thành công cho thấy PolyWorks có thể cung cấp kết quả chính xác trong một khoảng
thời gian ngắn so với quy trình dựa trên thăm dò thông thường.

Giải pháp
Đối với thử nghiệm cụ thể này, một cuộc kiểm tra điển hình với giải pháp phần mềm 
PolyWorks|Inspector đã được tiến hành bằng cách sử dụng ống khuếch tán (một bộ phận được 
tìm thấy bên trong động cơ phản lực cung cấp không khí điều áp từ hệ thống nén đến buồng đốt).
“PolyWorks hoạt động như một CMM ảo thăm dò các điểm trên đám mây điểm thay vì trên phần vật lý. 
Cách tiếp cận này cho phép các chuyên gia kiểm soát chất lượng thu thập hàng chục nghìn điểm và do 
đó đưa ra phân tích của họ dựa trên nguồn thông tin phong phú và đầy đủ hơn”, Marc Soucy, Chủ tịch 
của InnovMetric Software Inc., cho biết.

Cuộc thử nghiệm được thực hiện theo năm bước sau:

A) Thu thập dữ liệu:

Bước 1. Thu thập dữ liệu

B) Xử lý đám mây điểm bằng PolyWorks:

Bước 2. Căn chỉnh lần đầu và so sánh toàn cục

Đám mây điểm thu được từ bộ số hóa được căn chỉnh theo mô hình CAD bằng phương pháp căn chỉnh
phù hợp nhất toàn cầu
Đám mây điểm và mô hình CAD được so sánh để thu được độ lệch giữa các điểm với CAD và tạo báo 
cáo đạt/không đạt
Bước 3. Căn chỉnh thứ hai

Để tái tạo căn chỉnh CMM, căn chỉnh 3-2-1 được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc điểm cụ thể 
(mặt phẳng, vectơ và điểm gốc) được trích xuất từ ​​ba mặt cắt ngang.

Bước 4. Đo lường và so sánh

Kỹ thuật lập trình GD&T và phân tích mặt cắt ngang được sử dụng để thu được các phép đo bốn 
chiều tại 16 mặt cắt:

Đo diện tích (từ mặt cắt ngang)
Độ dịch chuyển cung (GD&T)
Góc N (GD&T)
Độ lệch tối đa (từ mặt cắt ngang)
Bước 5. Tạo báo cáo

PolyWorks|Inspector™ đã giảm hơn 75% thời gian kiểm tra ống khuếch tán, trong 
khi vẫn duy trì độ chính xác và chính xác của CMM truyền thống!

Lợi ích
Các tính năng đáng chú ý nhất của PolyWorks cho thử nghiệm này:

 - Phân tích các mặt cắt ngang

 - Phân tích kích thước hình học và dung sai GD&T

 - Ngôn ngữ lập trình macro mạnh mẽ

Kết luận
Dựa trên quy tắc 10%, kết quả sơ bộ có thể chấp nhận được do chênh lệch giữa kết quả máy quét 
và kết quả CMM dưới 10% giá trị dung sai bộ phận. Giờ đây, thử nghiệm R&R (độ lặp lại và độ tái 
lập) của thiết bị đo có thể được thực hiện để xác nhận thêm các kết quả này.

Mục tiêu của thí nghiệm
• Tái tạo quy trình kiểm tra dựa 
trên CMM truyền thống bằng cách 
sử dụng bộ số hóa 3D để ghi lại 
các điểm và PolyWorks để xử lý 
tập dữ liệu

• Đánh giá chất lượng (độ chính xác) 
của các phép đo thu được bằng 
PolyWorks bằng cách so sánh chúng 
với các phép đo thu được bằng CMM

• Đánh giá thời gian hoàn thành 
việc kiểm tra một bộ phận bằng 
PolyWorks

• Xác nhận khả năng thành công của 
thử nghiệm R&R (độ lặp lại và độ 
tái lập) của máy đo

Tiếp cận
1.Số hóa ống khuếch tán bằng bộ 
số hóa dựa trên laser mật độ cao

2.Tải đám mây điểm dữ liệu vào 
PolyWorks và căn chỉnh nó với 
mô hình CAD gốc bằng mô-đun 
IMInspect

3.Tự động trích xuất bốn phép 
đo trên 16 mặt cắt bằng cách 
sử dụng các công cụ GD&T được 
lập trình sẵn của PolyWorks và 
khả năng phân tích mặt cắt ngang

4.Tạo báo cáo hoàn chỉnh bao 
gồm bản đồ màu, ảnh chụp nhanh 
có chú thích, báo cáo dạng bảng 
và báo cáo hoạt ảnh ở định dạng 
AVI

5.Phát triển macro bằng ngôn ngữ 
kịch bản của PolyWorks để tự động 
hóa toàn bộ quá trình kiểm tra

Kết quả thí nghiệm
• Các phép đo thu được bằng bộ số hóa 3D 
và PolyWorks rất giống với các phép đo 
thu được bằng CMM. Độ lệch giữa hai bộ 
kết quả nhỏ hơn 10% giá trị dung sai bộ 
phận.

• Kiểm tra ống khuếch tán trong thời gian 
dưới 25% bằng bộ số hóa 3D và PolyWorks 
so với kỹ thuật kiểm tra dựa trên CMM 
truyền thống:

• Thu thập dữ liệu bằng bộ số hóa 3D 
chỉ trong 15 phút thay vì 1 giờ với 
CMM

• Quá trình kiểm tra đám mây điểm hoàn 
thành trong chưa đầy 3 phút bằng cách 
sử dụng các tính năng kiểm tra hoàn toàn 
tự động của PolyWorks