工业级三维扫描仪应用：精密金属模具公差检测

现代工业创造了一个日新月异，丰富多彩的物质世界，品种繁多的工业产品构成了一个群芳争艳，姹紫嫣红的大花园。线条优美的汽车，造型精美的电子设备，结构精密的医疗器械等，体现了现代工业产品设计与制造的新水平。

模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”，作为国民经济的基础工业，模具应用领域广泛，75%的粗加工工业零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。

随着工业产品的结构设计越来越复杂，模具外形轮廓也日趋多样，几何形状日趋复杂，自由曲面占比不断增加。为此，对精密、复杂模具的制造、加工和尺寸检测也提出了更高的要求。

检测挑战

某华南客户是一家以生产高精密锌合金五金配件为主的压铸公司，产品涉及汽车、消费电子、医疗器械等高精密锌合金件，可提供从模具设计、制作、压铸成型、加工、电镀、全检、组装等服务。

客户此次需要对金属模具进行质量检测，特别关注模具的平面度偏差，同时也需要检测模具样品和三维数模之间的偏差，以便对模具做出对应的改进，设计更合理，运用到后期的生产制造中。

 金属模具样件

测量难点

√模具尺寸小而精密，上部分特征较多，要同时兼顾上部分以及侧边平面部分的扫描精度。

√模具轮廓比较复杂，自由曲面比较多，凹槽也遍布模具上部分平面。

√检测精度要求高，偏差数据标识要清晰明了，便于对检测出的误差及时修改。

精度要求

在模具加工中，误差控制是非常关键的一环，通过公差检测分析，掌握模具尺寸变化的基本规律，从而采取相应的措施减少模具加工误差，可有效提高加工精度。

1. 模具平面度偏差需控制在0.01mm以内
2. 模具大面积平面度偏差也需要控制在0.01mm以内
3. 模具上部分平面落差需要控制在0.01mm以内

解决方案

新拓三维XTOM工业级三维光学测量系在模具行业应用广泛，在检测、修复、制造等领域上，对模具产品的生产起着重要的作用。

1.在模具检测领域，根据检测软件生成误差分析和数据 告，纠正模具或者生产中的缺陷，及时反馈到模具设计和加工中

2.在模具修复领域，可以减少设计人员额外的模具修复时间，提高模具效益，优化生产效率。

3.在模具制造领域，检测验证模具制造水平，减少再设计时间，避免模具制造中出现偏差，模具 废带来的巨大浪费。

测量过程

基于客户的检测需求，新拓三维技术工程师到客户现场演示，使用XTOM系统并对模具进行三维扫描检测，获取模具原始的三维数据。设备扫描速度快，测量数据精度高，三维轮廓形状和复杂的曲面可清晰呈现，扫描稳定性高，可移动进行扫描操作，方便实用。

 通过多角度扫描获取三维数据，针对金属模具上部分细节较多较复杂的区域，调整三维扫描软件参数，保证模具上部分特征点以及侧边平面度的扫描精度。

 尺寸比对偏差结果

获取三维扫描数据后，与原始设计的3D数模文件图纸进行尺寸比对，得到生产的金属模具的实际偏差注释图，确定金属模具是否满足精度要求，数据保存直观方便。

 尺寸偏差检测 告

由于模具轮廓复杂，自由曲面多，所需测量点不同，使用传统的接触式测量设备测量耗时过长。该压铸公司技术负责人表示，三坐标测量不能满足我们精密模具的测量数据量，使用三维光学扫描就不会漏掉模具几何形状的一些数据。

该压铸公司技术负责人还表示：“我们公司的金属模具要求精度在0.01mm以内，精度误差超过0.01mm的模具，我们的客户也不敢用，市场也不会买账，三维扫描可以提供精度高、投入产出比高的测试手段，且为锻造技术人员提供直观的偏差彩色 告，是理想的模具检测工具。”

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