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Solar公司靠计量方法运作提高了工艺控制水平
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  在美国的制造商中,该公司是实施最广泛的尺寸计量方法运作的单位之一。其最终目的是提高过程控制的水平。

  为了支持其在San Diego工厂的生产运作,公司配置了两台LEITZ公司的CYGNUS X型三坐标测量机,作为其全部计量方法规划的一部分。公司还使用另外两台CYGNUS X型测量机,一台安在该公司的供应厂,用来检查涡轮叶片翼面几何特性;另一台安装在公司在墨西哥的工厂,作为再生产运作的一部分。

  “我们把CYGNUS X用于箱体类零件的测量和在扫描模式下轮廓型工件的外形检测。”Solar 公司制造工程师兼机床计量服务组组长Kemit Dove说,“分析这些数据有助于我们调整生产工艺并保证加工的零件在我们设计要求的公差范围内。”

\  CYGNUS X是一台高速度、高精度的三坐标测量机。在苛刻的车间环境下可提供实验室级的测量精度。它的优点是具备TRAX® All-Terrain Probe功能的三个超精密探测模式。对于简单的几何尺寸来说,分立单点模式是最高精度的模式。自动定心模式自动确定对称部件(例如槽沟、缝口、齿轮等)的中心位置和高/低点。

  MaxiScanning®模式在外形测定时,测头可以以25mm/s的速度和很高的点密度对于未知的回旋状表面进行自动扫描,并提高了精度。

  在Solar公司,标准的计量技术用于传统的“行/不行”、“及格/不及格”检验。“我们对于分析“形状”与“配合”之间的关系更感兴趣,这是坐标计量方法教会我们的。”Dove 说。

  怎样理解“关系”

  在现代计量方法中,重要的是不仅要知道工件的确切位置,而且要知道整个工件的尺寸、形状、偏差、平面度以及其它尺寸外形特征,从而知道该工件在组装后将会有具备怎样的性能。这种完善的概念提示我们,工件并不是互相孤立互不相干的实体,而是处于一整套的关系之中,由这些关系共同来确定一个工件生产出来后与它的设计尺寸和它在设想中的功能的相近程度。

  Dove说,评价配合的关系在今天尤为重要。根据通过制造工艺来控制配合的好坏程度,可以预测其性能有几个百分点的差异。

  “计量方法最大的好处在于,它从前期工艺和工程开发的组成部分,转变成为工厂里的通用工艺和产品开发项目的一部分。”Dove 说。

  为了达到这个目标,Solar公司把计量方法运作与模型化工艺结合起来。“我们利用测量机的模拟功能,利用标准模块生成测量机的零件检验程序。用于验证产品定义单点的一致性。”Dove 说。这就是计量检测设备如何向工厂提供服务的做法。

  跟上生产的步伐

  CYGNUS X是专门为完善生产运作而设计的。该机器的电控系统提供了0.3G的加速度和400mm/s的速度,同时保持极低的VDI/U3空间测量误差。该控制系统在MaxiScanning模式下可进行空间测量误差和温度误差补偿,实时的误差恢复、服务诊断、精度跟踪及高速数据获取。

  基座、桥架、活动工作台和Z轴都用特制的材料建成,以防止受到车间温度变化的影响。巨大的基座对震动具备衰减作用,并隔离了测量机,使其免受温度梯度的影响。该基座具备很高的温度重复性,并且不吸湿、防潮。机器结构的周围是隔热的,可以保证对短期温度梯度有更可预测的响应。

  X轴和Y轴使用类似机床上用的那种精确的、有消隙作用的再循环滚珠丝杠驱动器。所有的驱动结构都安放在机器的重心处,以减小它们对几何误差的影响,并且对环境密封以便在恶劣的条件下也能正常地免维护运行。

  CYGNUS X机器配装的QUINDOS软件,是功能很强的测量分析软件包。

  “十分重要的是,有一个精密的测量机来做我们必需的这类数据收集和分析的工作,。”Dove说,“例如,对于50英寸长度的情况,有些公差允许偏离正确位置0.0005",而有些是0.001"。”

  Dove认为测量机结构和该软件的分析能力相结合,对于Solar的目标来说很对路。

  发挥计量方法的作用

  Solar对CMM技术并不陌生。该公司还使用着一台DEA的 FDG/SCIROCCO测量单元来支持其CBN磨床加工。

  该公司还有DEA的GHIBLI TRAX®型测量机,该机器也使用了先进的探测技术。“该机器用在我们的钣金件加工运作方面。”Dove说,“它采用非接触式测头,我们可以很快收集到尺寸数据来测算钣金件表面的形状。”

  Solar公司的所有测量机都配用QUINDOS软件。

  “这是我们整个测量机尺寸计量方法战略的一部分。”Dove说,“我们选择这个项目来实施我们的‘三巨头战略同盟’:我们公司、卡特比勒技术服务部及帮助我们保证在测量技术上具备优势的Brown & Sharpe公司。这个同盟也保证了Solar Turbines能一直使用最领先潮流的测量技术。” 

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