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航空葉輪制造商使用雷尼紹產(chǎn)品縮短加工時間
2018-7-26  來源：雷尼紹  作者：-


       霍尼韋爾航空航天集團(tuán)是商用與民用工程領(lǐng)域的大型跨國公司霍尼韋爾 (Honeywell) 旗下的企業(yè)之一，主要生產(chǎn)商用飛機(jī)使用的多種葉輪和葉盤。

       葉輪實質(zhì)上就是輻流式壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)的組合。在加工葉輪的過程中，必須始終保證工件基準(zhǔn)位置正確無誤，這樣才可確保加工出合格的產(chǎn)品。

       如果工件基準(zhǔn)位置發(fā)生偏差，加工出的葉輪將達(dá)不到規(guī)格要求，這時只能對其進(jìn)行返工或維修，甚至有可能完全報廢。

       為了保持加工過程中的精度，霍尼韋爾向工程技術(shù)領(lǐng)域的跨國公司雷尼紹求助，后者為其加工中心提供了RMP600高精度機(jī)床測頭測量系統(tǒng)以及基于計算機(jī)的Productivity+™工件測量軟件。霍尼韋爾現(xiàn)在可利用雷尼紹產(chǎn)品完成加工過程的序前測量及序中軸向位移檢測。

       背景
  
       霍尼韋爾在位于墨西哥奇瓦瓦市的工廠內(nèi)制造葉輪。該工廠裝備有最新的機(jī)械設(shè)備，可完成零件磨削、銑削、車削和鉆孔等加工作業(yè)。
 
 
 
 
加工前_未切割的原始坯料 

       這里生產(chǎn)的葉輪直徑從14英寸到17英寸不等，大多數(shù)葉輪采用鈦合金材料制造，只有一種葉輪由鋁合金材料制造。

       奇瓦瓦工廠加工出的產(chǎn)品會被送到霍尼韋爾位于美國亞利桑那州鳳凰城的裝配工廠，那里的主要作業(yè)是裝配和測試航空發(fā)動機(jī)的渦輪。

       如果發(fā)現(xiàn)成品件的工件基準(zhǔn)位置偏離中心，則必須將其提交到產(chǎn)品設(shè)計部門，由設(shè)計師檢查葉輪并確定是否合格。

       每個工件的每次分析成本大約花費(fèi)66,900美元，這同時還使得整體制造時間延長。每個葉輪僅加工時間（包括在機(jī)床內(nèi)的裝夾時間）可能就需要長達(dá)60個小時，并且要用到約130種刀具。

       在霍尼韋爾，單個葉輪的生產(chǎn)時間計劃為兩周。如果工件在加工后發(fā)現(xiàn)偏離中心，則需要多花一周時間進(jìn)行必要的分析，這將導(dǎo)致機(jī)床停機(jī)和生產(chǎn)過程延遲，因此將給生產(chǎn)時間和制造成本帶來負(fù)面影響。

       挑戰(zhàn)
        
       “在葉輪加工過程中，霍尼韋爾發(fā)現(xiàn)工件基準(zhǔn)在軸線方向上經(jīng)常出現(xiàn)偏離，這可導(dǎo)致工件的加工時間延長，”雷尼紹墨西哥子公司銷售總監(jiān)Raúl Barriga說道。

       原始中心點(diǎn)的軸向移位可能因不正確的工件找正而引起，究其原因可能是操作人員失誤、夾具損壞和/或前一道工序在工件上遺留毛邊所導(dǎo)致。

       解決方案
   
       在完成第一批葉輪的制造后，霍尼韋爾的生產(chǎn)工程師Luis Adrian Gallegos與其他質(zhì)控工程師坐在了一起，討論如何能夠在加工過程中減少這類基準(zhǔn)偏差問題。
 
 
 
 
霍尼韋爾航空航天集團(tuán)的生產(chǎn)工程師Luis Adrián Gallegos與雷尼紹的應(yīng)用工程師Gilberto Ochoa 

       “第一個生產(chǎn)周期完成后，我們知道必須要改進(jìn)加工過程，但我們不希望投入過多的金，”Gallegos說道，“我們與雷尼紹聯(lián)系，商討是否可以使用高精度超小型觸發(fā)式測頭，并且結(jié)合雷尼紹軟件，在加工開始之前測量工件，檢測任何基準(zhǔn)偏差，以便提前對其進(jìn)行修正。”

       “在評估了雷尼紹的測頭產(chǎn)品系列后，我們決定購買采用無線電信號傳輸?shù)腞MP600機(jī)床測頭。這款測頭具備自動工件找正的全部優(yōu)點(diǎn)，并且能夠測量復(fù)雜3D工件的幾何特征，比如我們的葉輪。”

       在加工過程中，雷尼紹測頭可從各個位置觸測工件，以確定是否存在任何誤差或準(zhǔn)直偏差。
 
 
 
 
雷尼紹RMP600高精度觸發(fā)式測頭 

       “該測頭能夠幫助我們在缺陷實際發(fā)生之前檢測出所有潛在問題，”Gallegos補(bǔ)充道，“以前，直到16個小時的加工過程和一個多小時的測量過程結(jié)束之后，我們才能夠發(fā)現(xiàn)任何問題。現(xiàn)在，我們可以立即從測頭得到工件尺寸及位置偏差的報警信息，并采取必要的修正措施，因此可以避免浪費(fèi)寶貴的加工時間和資源。”

       “除了測頭外，霍尼韋爾還為其加工中心購買了基于計算機(jī)的工件測量軟件Productivity+。該軟件為霍尼韋爾提供了一個簡單易用的編程環(huán)境，方便將工件檢測測頭程序以及序中修正程序集成到加工循環(huán)中。Productivity+有助于簡化工件找正和檢測過程，可在核心加工環(huán)節(jié)發(fā)揮作用：工件的識別和找正以及刀具的識別和對刀。Productivity+還有助于生成序后報告，它可收集已完成的制程信息，并幫助為后續(xù)加工過程提供決策，”Barriga評論道。

       結(jié)果
   
       “自從我們開始使用RMP600觸發(fā)式測頭以及Productivity+工件測量軟件以來，我們在生產(chǎn)中再也沒有出現(xiàn)過工件超差、返工或報廢等問題，”Gallegos說道，“該軟件可在加工過程中協(xié)助執(zhí)行控制任務(wù)，比如根據(jù)測頭收集的數(shù)據(jù)監(jiān)測刀具的狀態(tài)、更新刀補(bǔ)并完成適應(yīng)性加工。”
 
 
 
 
加工后_成品葉盤 

       “借助雷尼紹的測頭和軟件，霍尼韋爾可以確保加工過程不會發(fā)生偏差。在引入雷尼紹的新技術(shù)之前，機(jī)床操作人員必須首先在機(jī)床上固定工件，手動進(jìn)行測量，然后將直徑和各表面位置數(shù)據(jù)輸入控制器。如果這些信息出現(xiàn)任何遺漏或錯誤，或者夾具損壞，那么最終加工出的產(chǎn)品都將是不合格的。現(xiàn)在，我們可以通過進(jìn)行序前檢測杜絕任何缺陷的發(fā)生。”

       “雖然在加工后難免有一些工件由于各種原因需要返工，但這確實會給企業(yè)帶來額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。接收來自雷尼紹機(jī)內(nèi)測頭測量系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，我們便能夠根據(jù)測頭的反饋來調(diào)整加工過程，這有助于最大程度降低相同問題在多個工件上反復(fù)出現(xiàn)的幾率。雷尼紹的設(shè)備幫我們改善了加工制程，縮短了機(jī)床停機(jī)時間，為我們‘一次性成功’加工出現(xiàn)代航空航天工業(yè)使用的葉輪打下了堅實的基礎(chǔ)，”Gallegos總結(jié)道。

       改編自《Modern Machine Shop Mexico》雜志，已獲原刊編者正式授權(quán)

       詳情請訪問www.renishaw.com.cn/mtp

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