用于钣金加工的大型工具或模具大多是從鑄造坯料中銑削出來的。 毛坯必須有多餘的材料來補償嵌入和鑄造中的偏差。 此外，坯料在活動區域中必須有過多的材料，以允許對工具進行加工和手動調整，以确保在沖壓過程中産生所需的零件形狀和表面質量。

坯料的數字化可以通過我們的 3D 掃描解決方案完成。 在本例中，我們使用3d激光輪廓掃描儀 ATOS Q ，導出數據可以直接導入 CAM 系統。 根據實際數據，毛坯的形狀現在可以适合所需的模具幾何形狀。 然後可以用最小化的處理時間來定義最佳拟合。

此外，可以計算出最優且無碰撞的切削路徑，以理想的切削參數和最短的切削時間，以可預測、快速、節省和無人操作的方式從毛坯生成刀具。

用于钣金加工的大型工具或模具大多是從鑄造坯料中銑削出來的。 為了生産這些毛坯，使用易于加工的材料（Styropor 或類似材料）構建模型。 然後添加與鑄造相關的附加項，例如入口和出口。 然後将模型嵌入鑄砂中。 背模後，将模型材料燒掉，制成鑄件。 毛坯必須有多餘的材料來補償嵌入和鑄造中的偏差。 此外，毛坯在活動區域中必須有過多的材料，以允許對工具進行加工和手動調整，以在沖壓過程中産生所需的零件形狀和表面質量（圖 1）。

圖 1：使用具有大測量區域的 ATOS 掃描儀數字化的鑄坯（1.5 x 1.0 x 0.5 米）

圖 2：使用具有大測量區域的 ATOS 掃描儀對鑄坯進行數字化

對于加工，将坯料對齊并用螺栓固定在适當的大型卧式銑床的工作台上。首先通常将底部加工成一個平面，然後車削毛坯，并且可以看到工具的粗略輪廓。由于在銑床上加工毛坯的時間是一項主要成本，因此減少時間是非常常見的方式。因此，在将其定位到銑床上之前，通常會檢查大坯料并在坯料上手動應用對齊标記。根據标記，将毛坯定位在銑床上，對齊并用螺栓固定。

借助工業三維激光掃描儀 ATOS Q “背投影”的 pro line 功能，這些标記可以實時投影到零件上。然後，通常通過手動控制将其切斷或銑削來去除鑄造特定的修改。然後定義銑刀和毛坯的第一個接觸點，讓刀具在空中工作，同時小心地手動接近毛坯。從這個起點開始粗加工。由于切削深度不均勻且CAM軟件無法預測，因此必須使用緩慢的進給速度，并進行人工監督和修正。

基于使用手動卡尺進行的測量，不可能對大而複雜的毛坯進行安全或優化的對齊。錯誤的對準甚至可能要求沉積焊接能夠加工未來工具的所有相關表面。對于坯料的數字化，蔡司在三維掃描設備 ATOS 上增加了一個大的測量區域。對于大型鑄造坯料的數字化，在坯料上應用标記。然後捕獲中心視圖。然後捕獲額外的視圖并自動傳輸到現有的掃描數據中。基于這種技術，最大尺寸為 5 x 3 米的坯料可以在一小時内進行數字化，同時保持要求的精度。

自動化三維掃描儀ATOS 系統的導出數據要麼是“stl”格式的文件，要麼是節數據。通過使用蔡司逆向工程軟件，我們還可以創建 CAD 文件。 ATOS 導出數據可以直接導入 CAM 系統，例如 TEBIS（“SCAN”模塊）或 WorkNC（Sescoi Inc 的“NCSpeed”模塊）。根據實際數據，毛坯的形狀現在可以适合所需的模具幾何形狀。然後可以用最小化的處理時間來定義最佳拟合。

此外，可以計算出優化且無碰撞的切削路徑，以理想的切削參數和最短的切削時間，以可預測、快速、節省和無人操作的方式從毛坯生成刀具。 在德國的 BMW、Mercedes 和 Audi 與 TEBIS 和 SESCOI 合作使用的是上述工藝。 在實際情況下，在銑床上的時間可以從 48 小時減少到 8 小時。 對客戶而言，重要的是，除了節省時間和金錢之外，可靠、節省和可預測的過程。

圖 3：數字化毛坯和使用球刀對毛坯進行優化的粗加工。使用 Tebis 銑削軟件可以将粗加工時間減少到 6 小時

圖 4：引擎蓋内側的工具

圖 5：Tebis 生産的具有鑄造相關修改（左）和優化切割路徑的數字化毛坯。

汽車客戶開始要求準備好使用的工具，并從他們的供應商那裡獲得對實際工具形式的數字描述。 基于這些數據，可以啟動質量控制和可追溯性過程。 磨損可以量化，工具的返工可以訂購并使用明确定義的主表格進行測試，如果需要，可以快速生成工具的準确副本。 掃描儀也可用于掃描此應用程序的工具。 為了獲得所需的高精度，3d掃描成像儀ATOS 被校準以數字化較小的測量區域。 标記附在工具上，攝影測量用于定義該标記的準确位置。 然後使用傳感器掃描工具并将數字化數據插入由标記定義的網格中。 使用 ATOS 技術，可以保證百分之幾毫米的掃描數據精度。

ATOS 傳感器是設計、産品開發和質量控制中數字化的标準。 ATOS 掃描儀中使用的兩個相機在每次測量中驗證掃描儀的校準，因此是在質量控制應用中使用便攜式系統的必要條件。 此外，用戶可以在幾分鐘内完成基于認證工件的校準更改測量區域。 利用這種潛力，ATOS 可以根據不同的客戶需求進行調整，并提供準确高效的結果。

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