离线编程在试制白车身测量中的运用

张微 朱贸

摘 要：样车试制必须注重白车身的尺寸控制。三坐标测量作为一种高效、高精度的测量方法，在白车身制造过程中得到了广泛的应用。本文介绍了三坐标测量的原理，以及对比了离线编程和在线编程两种不同模式在三坐标测量的运用。最后通过举例说明离线编程方法在白车身测量的操作方法，总结说明离线编程的优势所在。

关键词：三坐标测量;离线编程;样车试制;白车身

1 三坐标测量的原理

三坐标测量，英文缩写CMM，是通过高精度的扫描测头或者非接触光学测头感知并反馈空间数据（X＼Y＼Z空间坐标值，或孔直径、圆柱圆锥法向等其它尺寸），经过三坐标系统自带软件计算得出被测件的几何尺寸、形状及空间位置的现代测量设备，具有简洁、快速、高效的特点。目前已广泛运用于军工、航空、机械、汽车、电子等制造领域，尤其在汽车行业，是不可或缺的[1]。主机厂广泛使用在设计、工艺、车间现场以及质量控制等各个部门，本文主要探讨三坐标测量在样车试制车身车间的应用。

三坐标设备有几种不同的分类方法，按结构分类可以分为固定工作台悬臂式坐标测量机、移动桥式坐标测量机、龙门式坐标测量机、移动工作台悬臂式坐标测量机、柱式坐标测量机、水平悬臂坐标测量机、关节臂式三坐标测量机这几大分类[2]。水平悬臂坐标测量机和关节臂式三坐标测量机是目前样车试制车身车间的主流应用型号。按照测量方法分类，可分为接触式和非接触式两大类，试制车身车间在测量过程中用到的悬臂式和关节臂式三坐标测量机都是属于接触式测量，主要针对白车身及分总成、工装夹具及零件进行测量[3]。

2 三坐标测量与白车身试制

白车身试制是指车身产品在完成设计和工艺准备阶段后进行的样车试生产过程。目前主机厂的试制目的主要体现在四个方面。分别是按时保质交付试验实体、工艺验证、产品验证和先行先试。其中，三坐标测量在按时保质交付试验实体和产品验证两个方面发挥的作用最大。按时保质交付试验实体要求提供合格的试验用车，如耐久性实验、碰撞实验等，这就要求试验用车的白车身质量保证，目前主机厂一般要求白车身测量的整车合格率达到80%以上。产品验证是指验证新的车型产品的造型结构等是否达到设计的预期效果，功能和性能是否满足要求，查找设计缺陷，在这个过程中，需要针对具体发现的缺陷问题，用三坐标测量白车身设计缺陷的尺寸误差、孔位偏差等导致的总装件安装问题[4]。

3 三坐标测量的编程方法

将测量一个零件所需要的全部操作按照其执行顺序编程，以文件形式存档，测量时按运行程序控制三坐标测量机自动测量。该方法称为三坐标测量机的程序测量方法，适用于成批零件的重复测量。目前测量程序的编写有在线编程和离线编程两类[5]。

3.1 在线编程

三坐标的在线编程是一种根据测点的要求，在有实车的基础上，操作者手动调适测量路径并将相关信息记录保存下来的方法。重复测量时，只需要调用之前的测量文件便可自动完成记录的全部测量过程。

3.2 离线编程

三坐标的离线编程是通过车身原始数模，用特定的三坐标软件在计算机中模拟测点的轨迹并将相关信息记录并保存下来的方法。重复测量时的方法和在线编程一致（图1）。

3.3 离线编程与在线编程的比较

通过比较（如表1所示）可以发现，无论是从人员需求、时间周期和费用成本各方面比较，离线编程都比在线编程具有显著的优势。

4 结束语

试制白车身的测量工作是样车试制的关键步骤之一。由于试制项目造车时间周期短、降本增效等要求，离线编程进行三坐标测量较在线编程更能符合实际需求。在没有实车造完之前，离线编程能利用数模、测点等信息提前编写，一旦样车就绪，就可以进行测量。另外，离线编程还有测量轨迹干涉碰撞球提醒，自动生成轨迹等功能，为编程人员提供较大的便利，所以得到更加广泛地运用。

参考文献：

[1]马其华，张春燕，任洪娟.三坐标测量系统在某白车身测量中的应用研究[J].机械设计与制造，2010（06）：79-80.

[2]胡追.简析如何提升白车身三坐标测量合格率[J].科技創新与应用，2016（05）：1-2.

[3]刘征.白车身尺寸工程概述[J].企业科技与发展，2012（13）：37-42.

[4]林忠钦.汽车车身制造质量控制技术[M].北京：机械工业出版社，2005.

[5]张继宏.三坐标测量编程[J].计算机应用技术，2016（05）：66-71.