三坐标测量机助力赛车突破质量和速度的极限

2014-10-16 10:20:23来源: newmaker
客户非常清楚的知道,Pratt&Miller Engineering公司拥有值得信赖的优质产品。他们杰出的设计、完美的制造和严格测试服务通过通用车队在美国Le Mans系列赛(ALMS)和凯迪拉克赛车队在SCCA世界挑战赛中的表现充分得到了展示。虽然他们在赛车方面名声在外,但事实上他们比你想象的还要出色。Pratt&Miller Engineering位于密歇根的新哈德森,为摩托车、汽车、航空航天、商业和军事产业提供顶尖的工程和制造解决方案。

1989年他们以一个小型赛车工程和制造车间开始了自己的事业,现在公司已经成长为为多个行业提供创新性解决方案的多面手。自2009以来,Pratt& Miller对现有客户和新客户的总销售额增加了一倍。而随着新员工的增加、处理客户订单要求的时间减少、更为严格的公差要求以及客户需求的提升,他们迫切需要一个更加先进的质量检验解决方案。

2011年3月,Pratt&Miller决定为质量检验实验室配置一台蔡司三坐标测量机来满足这些需求。经过对部件体积尺寸、目标公差和可用空间等关键因素进行的分析,以及对带有VAST主动扫描的CONTURA G2 10/12/6的全面考核,确定该机型就是公司满足新的和不断增长的测量需求的最佳解决方案。同时Pratt&Miller选择了具有快速扫描速度的VAST XT探头,以保证收集更多的数据,获得更详尽的信息。

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在采用蔡司三坐标测量机之前,Pratt &Miller公司一直使用几种不同规格的便携式测量臂,以及包括千分尺、孔及高度量规在内的各种手动测量工具。然而,日益增长的业务需求要求他们需要加快运转速度、精度和提升重复性范围,以满足他们新的公差要求。而采用便携式测量臂和手动检测仪进行人工测量,需要对测量技术要求长时间的一致性以确保获得具有可比性的数据,达到这样的要求几无可能。另一方面产品内部设计公差要求达到万分之二英寸,某些客户要求的公差在某种程度上甚至达到5微米。同时随着公司预生产运行规模的不断增加,特殊产品类型已达到成百上千,因此结果的可重复性至关重要。

Pratt&Miller检验的部件大多数是样品,如电子控制限滑差速器离合器板、军用车辆悬挂部件和赛车底盘部件。在对此类部件的开发过程中,他们都要与客户一起对这些部件多次修改,越是接近完工的生产阶段,对公差的精度要求就愈发严格。

在不同的比赛项目中,如Corvette赛车和Cadillac赛车上所使用的主轴就是Pratt&Miller内部设计和制造的复杂零件的实例。这些零件通常被称为生命关键部件,由于它们的重要性,因此被要求全面彻底地测量。而三坐标测量机则承担了对主轴进行多次测量的重任。检验的全过程为:首先必须进行首件检验,再送去进行外加工,热处理完成后再返回抽检,完成磨削加工后,再反复进行最终检验。

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“一些更加复杂的零件,如滚刀,从开始到完成包括外加工程序在内,总共需要两个月的时间,其中加工时间和相关的检验时间超过总加工时间的一半,”作为Pratt&Miller公司的质量保证经理的Frank Wilson先生这样解释。为保持这些部件长期处于领先地位,如赛车和其它一些Pratt&Miller公司已经拓展进入的领域,对产品的加工速度和重复精度要求极高。他们采用蔡司CONTURA G2 一天平均测量大约12 个部件,包括旧零件的复检。根据加工程序的不同,每天可检测的工件数量不同,有些天可能超过100 件。

CONTURA G2 为Pratt & Miller 公司节省了大量的检验时间。例如,在使用蔡司三坐标测量机后,立柱的检验时间从2 小时缩短为20 分钟。过去这样的手动检验过程需要10 到20 个工具,现在仅需一台蔡司三坐标测量机就可完成对工件的任何部位和尺寸的测量。

由于经过一段时间的使用,操作人员对其功能的认识日益提高,最近他们对CONTURA G2 的使用率比预期的更高。Pratt&Miller 甚至设置了第二个夹具,为将要检验的其它部件作好准备。所有操作人员正在提高使用CALYPSO 测量软件程序的测量速度,有赖于使用CONTURA G2,Pratt&Miller 自身的产能和质量得到极大提高,因此赢得了更多对公差要求极高的产品订单。“本地化的技术服务支持帮助我们最大限度的利用三坐标测量机。”Frank 说。

当Pratt&Miller 的员工决定使用CONTURA G2 测量赛车的悬挂调整仪,以便更好地了解它们对设置变化的影响时,他们被CONTURA G2 所带来的优异表现震惊了。为了最大限度地提高装置设定过程中的一致性和产品性能,需要对这些悬挂装置仪进行精密测量,以确定装配公差的堆积对仪器精度的影响。蔡司三坐标测量机很快让他们找到需要改进的地方。

CALYPSO 计量软件为Pratt&Miller 带来的最大帮助的功能之一就是图形输出。现在,通过CALYPSO 测量软件他们可以直观地检查圆度和定位实际位置,并对公差高点进行及时返工。“这在以前是无法想象的。可视化图形输出帮助我向同事迅速显示当前的实时情况,而不再需要绘制草图,”Frank 说,“它帮助我们避免错误的发生,使我们对质量具有更加强大的控制能力。例如,有时一个工件由于受到卡盘爪的压力变成“三椭圆形”。此类工件的精度可能已经在标准范围内,但完全有很大的提升空间,通过可视界面的帮助我们可以直观进行交流以表达我们的需求。”CALYPSO 的另一个好处是其镜像功能,可以实现对赛车左、右零部件进行最佳处理。在某些情况下,它可以节约了技术人员一天的编程时间。

“CONTURA G2对我们来说还有很多优势值得挖掘,我们正在各种应用环境中实现更多新的方式使其越来越多地融入到我们加工制造中。”Frank说,“我们对这款设备的使用仍然还在初期阶段,在未来,我们希望用三坐标测量机能够做更多的统计分析。”有时,Pratt &Miller公司制造的某些部件的加工数量可以是几百件,但大多数是约20余件的小批量,有些还相当复杂。对于这样的情况,CONTURA G2的一个最大好处是,帮助Pratt&Miller公司监控加工操作过程。例如,可以确定铣刀底部是否发生磨损,或孔的锥度加工情况。

为了获得更多新客户,Pratt&Miller公司越来越多地关注各行业的不同需求,特别是国防工业。可喜的是由于他们一直保持建设专业车间的理念,使他们完全可以适应各种新要求所需的新技术和新工艺的引入。当然,除了为新型的绿色样品的开发提供技术支持外,他们仍然期望获得更多的赛车项目。如果他们继续以目前的速度增长,他们可能需要再增加一台三坐标测量机并增加一个轮班。

CONTURA G2使Pratt & Miller公司在测量方面具有高度的信心,由于图形报告的介入大大改进了沟通的能力。“CNC控制系统自动进行工件测量使我们可以完全放心其检测的质量,让我们有了更多时间去完成其它工作,”Frank说。 Pratt&Miller客户经常带来一些需要加急生产的订单。有赖于CONTURA G2极高的测量效率,无需仓促完成测量,因而也不会导致过去所犯的错误。“当你看到蔡司三坐标测量机可以如此大范围的提升测量精度和重复性,你就会认为它完全是无价之宝。它为我们每天的工作又增加了一层信心。”(end)

关键字:三坐标测量机  赛车  极限

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/1016/article_9714.html
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