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计算机断层扫描(CT)将作为尺寸检测的替代品

  X射线计算机断层扫描(CT)已逐渐成为在制造零件的质量保证使用的有价值的技术。大多数制造和质量工程师与X射线过程的裂纹检测和铸件气孔检查,但计算机断层扫描熟悉的尺寸测量是比较新兴的,以替代传统的触觉坐标测量机(三坐标测量机)。

  CT是使用时的零件的尺寸检验,因为它提供可视化和测量外部和内部特征,并且在许多情况下,可以测量特征,其中触觉或光学传感器具有显著局限性的能力的令人兴奋的新技术。

  添加剂制造(AM)的出现和使用增加了内部部分的复杂性特征复杂的部分设计先前无法制造现在生产。这些下一代部件需要检查和CT表示合乎逻辑的非破坏性的溶液。

  X射线发生器,其发出的典型CT机包括一个风扇或锥形X射线束。的部分被定位在所述X射线束发生器和平面检测器之间的旋转台。一系列单独的2D图像(断层图像)的通过转动部分产生和随后被加工并重构来创建一个3D数据集包括体素(3D像素)。

  的X射线图像可以被导入到计量软件和渲染成可以直接与3D CAD模型和被检查部的几何形状提取进行比较,并且与设计意图数据和GD&T施加只是作为与3D零件模型三坐标测量机。其实谁同时提供CT和三坐标测量机制造商利用两种测量技术相同的核心测量软件。

  CT产生的数据集是干净的并且不需要数据合并或不同于激光和外部部件的光扫描的平滑提供“水密” STL数据集表面在管理制造质量现在也在共同的地方。

  使用CT尺寸测量是复杂与取决于许多影响因素结果的准确性。德国PTB已发出执行尺寸测量时介绍了对测量结果的影响一般准则。该指南提供了关于与CT尺寸测量的质量保证建议。

  CT优于三坐标测量机

  工业CT通常是因为在单个扫描比触觉三坐标测量机更快可以产生所有必需的测量。复杂的GD&T呼叫超时诸如同心度,同轴度和圆柱度花费更少的时间比三坐标测量机测量。CT还具有高密度的数据提供详细的体积模型,其提供长期的视觉记录。CT数据可以在三维工作空间允许详细可视化和不合格的分析容易地操纵。

  作为三坐标测量机通常使用触觉感测它们只能测量外表面。用于内部测量,现有拆卸或部分破坏是必需的,这有时是不可能或不实际。三坐标测量机测量也通常不用于软或柔性部件一个可行的计量选项。高度复杂的零件几何形状三坐标测量机测量可以比CT需要更长时间,可能还需要昂贵的部件夹具。

  三坐标测量机优于CT

  三坐标测量机是高度,准确和可重复的,更容易,操作更简单,并保持更便宜。可用提供的CAD数据,实际到预定点之间的标称比较是快速和容易地识别公差尺寸的进行。

  三坐标测量机也更适合于从高密度材料制成的零件的计量,只要将被测量的特征是外部和访问。对于现场测量,便携式三坐标测量机的触觉可以容易地运输到远程或困难的位置。

  便携性是与工业CT的问题,因为这些机器往往很大。部件必须能够适应机器里面,所以有什么部件可以被测量大小的限制。由高密度金属制成的部分也可以不适合于CT因为x射线必须能够穿透的材料。具有高能量CT的发展可以通过允许较大部分的尺寸和更致密的材料克服此限制。CT机也贵到采购,操作和维护,需要专门的工作人员,并要求在计算能力从海量数据集的呈现细致的3D模型的投资。

  CT可追溯性

  为了确保CT测量追溯到测量标准测量不确定度的声明必须与实际测量结果给出。对不确定性评价用普遍接受的方法是使用校准的工件的然而,影响因素在整个CT测量过程,其向不确定性不是单独量化,并仍是未知的。测量的质量和可靠性,在测量的不确定性表示,取决于硬件和软件两者上以及用户设置的扫描参数。扫描参数,例如电流,管电压或曝光时间,都可以影响测量结果以及所测量的特征,这增加了测量的不确定性表面判定和几何评价。

  CT是一个令人兴奋的技术用于组件的尺寸检查时,因为它提供可视化和测量外部和内部特征的能力,并且在许多情况下可以测量功能,触觉或光学传感器具有局限性。

  用于评估CT测量任务特定的不确定性有三种方法目前正在讨论:评估通过本指南不确定性的表达测量(GUM),Monte Carlo模拟或经验方法,即不确定性通过使用评估分析计算模型方程的校准工件根据ISO 15530-3。第三种方法被普遍接受,并已经为CT测量确定; 在该方法中,校准的工件反复在相同的条件下进行测定。为了保证可追溯性,高精度触觉三坐标测量机通常用作用于校准工件的参考方法。