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航空發動機零部件制造商Meyer Tool采用軟件驅動的Equator™比對儀,大大降低了定制量具的成本
Meyer Tool擁有100多臺定制量具,每臺成本在10-20,000美元不等,因此對雷尼紹Equator比對儀能夠大大降低定制量具的購置成本寄予很高的期望。
雷尼紹新型Equator比對儀是一款軟件控制比對儀,位于俄亥俄州辛辛那提市的航空發動機零部件制造商Meyer Tool使用該設備后,證明可以大大降低購置定制量具的成本。每年,Meyer Tool公司都需要設計、制造和維護幾十套這樣高成本的工具,用于序中測量。在試生產應用中,一個新的工作單元使用一臺雷尼紹Equator比對儀至少可以省去四套昂貴的定制量具。
“公司預計,Equator比對儀對其定制量具庫存的影響還僅僅是個開始,每個定制量具的設計、制造和維護的費用高達20,000美元,”公司質量經理Beau Easton說道,“如有設計變更,還需要額外花費3000 - 10,000美元對現有量具進行重新配置和校驗。”
降低購置定制量具的成本
對于序中尺寸測量,Meyer Tool公司主要使用數字式氣動測頭,以工作單元為單位,進行點對點接觸式比對測量。定制量具在加工單元中的反饋速度極快,但是價格昂貴。設計/制造工件夾具組需要花費6 000美元,此外測頭(每套500美元)、驗證分析和維護還需要額外費用,Easton解釋說。“生產一套完整的噴嘴,可能需要6到10個夾具,每個夾具配用6到20個測頭;如果工件的某個特征或公差改變,更改量具并校驗需要花費大量的時間。”
Easton和SPC經理Bridget Nolan說,使用雷尼紹的Equator比對儀進行試生產后,他們馬上意識到Equator比對儀的潛在優勢。“我們提供了工件并參與了雷尼紹這項產品的推出活動。雷尼紹為工件編程,結果與我們的坐標測量機 (CMM) 的測量結果一致,”Nolan說。他所在的小組負責公司量具、夾具及儀器的設定、維護和編程工作。
可重復比對測量
雖然Equator比對儀的外觀獨特,但其建立“標準值”和比對測量的方法卻是專用量具操作人員所熟悉的。已知特征尺寸的標準件用作系統的“零點”,通過與該標準件進行比對完成全部后續測量。Equator比對儀具有高度重復性和基于并聯機械定位結構的獨特測量機構。
該機構設計輕巧,可快速運動,而且具有極強的剛性和可重復性。Equator比對儀與雷尼紹的觸發式測頭、掃描測頭、測針、測針交換架以及MODUS? Equator比對儀編程軟件配合使用。就成本而言,在Meyer Tool的一個工作單元上,一臺Equator比對儀可替代3到5套定制量具 — 它能夠測量多個工件,工件切換幾秒內即可完成,而且可根據各種不同工件重新編程,以滿足更多的檢測需要。
主要用于“精益加工”單元
在Meyer Tool車間中,Equator比對儀目前主要用于“精益加工”單元。它靈活性強,可與Meyer的Orion SPC系統集成,保留了機械師熟悉的外觀并縮短了學習曲線。Orion與Equator比對儀的MODUS軟件通信,測量結果以尺寸數據、SPC統計圖表等形式呈現給操作員,以便操作員決定數控程序。“值得一提的是,機械師能夠看到變量數據,并將當前工件數據與最近的測量數據進行比對,因此這不僅僅是一個確定工件合格與否的過程,”Nolan解釋說。工件的公差范圍須在±0.001至±0.003英寸之間。檢測時間主要取決于待測工件,通常需要2到6分鐘,完全在工作單元的節拍時間范圍內,因此該系統能夠與加工操作同步。
可溯源的測量
Equator比對儀使用坐標測量機標定的標準件,其測量數據與坐標測量機的數據相互關聯。“標準件設定一系列數值,這些數值均包含在Equator比對儀的測量范圍內,同時軟件自動采用在坐標測量機測定中獲取的補償值。它必須檢查標稱值中10%以內的允許公差,”Nolan解釋道。雖然每次切換工件無需重新校準,Meyer計劃每隔3小時重新校準一次系統,以對工廠溫度的變化進行補償。
“我們已經為兩個不同的發動機程序比對測量了5個零件,這樣就為已安裝和標定的Equator比對儀設定了多個夾具板,”Nolan說。“我們盡量在一個夾具板中包含多種不同的操作,從而減少標定次數;目前正在進行作業的夾具板將集成三種不同的操作。除了使用SP25M測頭進行接觸式掃描,我們還通過觸發式測頭測量實際位置、凹槽、孔直徑、輪廓、偏移等的幾何尺寸和公差 (GD&T)。我們的測針交換架至少配用4根不同的測針 — 常用的是星形測針,每次交換后無需重新標定,非常方便,”Nolan說。
Equator比對儀存儲標準件和比對結果,因此我們可以在這3小時內根據需要來多次切換工件,無需重新校準。
Meyer Tool(美國)
Meyer Tool以質量為本
Meyer Tool是美國ling先的航空噴氣發動機熱端零部件生產商,設有10個分支機構,員工超過1000人??偛课挥诙砗ザ碇菪列聊翘崾?該市十大私營公司之一),主要生產新零件;Meyer其他機構主要負責為原始設備制造商提供維修和大修服務。主要的工件材料包括超合金、鎳和鈷鉻基合金。
Meyer Tool是北美zui大的基于EDM(電火花加工)的制造商,擁有大約500臺EDM深孔加工機。除了這些機器之外,還包括45座研磨站,300多臺傳統沉入式電火花加工設備,以及三軸和五軸數控加工中心。Meyer Tool公司視質量為生命,因為EDM深孔加工機每天鉆孔175萬以上,幾百個孔中若有一個堵塞,就會導致軍用飛機高壓葉片出現故障。
公司擁有10到15名質量工程師、8名專家以及5人組成的SPC團隊。“我們在10年前就開始推行“精益生產”的理念和AS9100認證標準,”Easton說。“我們的付出也得到了回報。2011年1月的首次產品合格率為98.9% — 也就是說幾乎沒有不合格工件或廢品。”
這主要歸功于更高水平的即時反饋,他補充道。由公司量具系統、SPC和質量體系等資料為主干構成的自有Orion軟件和工作站,由其分公司 — 西格瑪技術服務有限公司負責商業銷售。Orion系統通過各種方式對所有工件進行全檢,包括在坐標測量機上進行激光掃描和觸發式測量、五軸檢測、無線電測量、路徑流掃描;這些方法在Orion系統上相互關聯、形成網絡,用作測量系統的常用操作界面。
測量程序、結果和SPC數據均由Orion系統管理。當機械師在工件上完成一項操作后,其序列號被掃描到系統內;該工件測量完成后,機械師能夠立即看到結果,并與最近測量的35個相似工件進行比對。“可以將工件序號掃描到工廠中的任意終端并查看測量數據,”Easton說。“該信息與工件相對應,被保存下來。在發貨前,我們會核對全部檢測數據,每一個檢測點都必須合格;任一檢測點不合格都會導致工件無法通過檢測。我們的不合格產品流出率幾乎為零;用戶對此很了解。”
軟性控制解決方案對高成本定制量具
Meyer Tool擁有100多臺定制量具,每臺成本在10-20,000美元不等,因此靈活性強、軟件控制的比對儀為其帶來的潛在成本優勢顯而易見。“我們正在不斷加深對Equator比對儀的了解,增強其測量能力,并對它最終能夠大大降低定制量具的購置成本寄予很高的期望,”Easton補充道。