정기 검사 및 유지 보수가 없으면 CNC 기계는 점차 위치 정확성을 잃어 버리고 시간이 지남에 따라 오류가 발생합니다. 복잡한 고가 항공기 동체 부품을 처리하기 위해 BAE Systems는 무선 볼바 시스템을 사용하여 필요한 공작 기계 제품 품질 및 생산성을 극대화하기위한 진단 데이터.
배경
현대 항공기의 동체 부품 제조는 정확성과 품질의 일관성에 대한 엄격한 요구 사항을 가지고 있으며, 동체 부품의 예상 수명은 항공기의 예상 수명과 일치해야하므로 금속 및 복합 재료 가공에서 생산 품질과 신뢰성을 보장합니다 그것은 매우 중요합니다.
Tyrrhenian Akrotiri 공항에서 새벽, 제 11 공군 비행 중대 태풍 전투기가 벗을 준비가되었습니다 (BAE Systems의 사진 제공)
세계적인 방위 산업 항공 우주 및 보안 회사 인 BAE Systems는 2003 년에 서비스를 시작한 이래로 트윈 엔진, 델타 윙 다기능 전투기 인 유럽 태풍 전투기의 핵심 동체 부품을 생산합니다 세계 여러 나라의 공군
영국 Blackburn 근처 Somersbury Airport의 최첨단 제조 시설에서 BAE Systems의 80 개 이상의 CNC 공작 기계가 Typhoon 전투기 및 기타 항공기에 필요한 고부가 동체 구성 요소를 생산하기 위해 높은 장비를 갖추고 있습니다.
일관된 부품 품질을 보장하고 재료 낭비를 최소화하고 생산성을 높이기 위해 5 축 공작 기계의 성능과 수율을 유지하는 것이 회사의 라인 엔지니어의 주된 책임 중 하나가되었습니다.
결과적으로 정기적 인 CNC 공작 기계 검사 및 교정 검사가 가장 중요합니다. "BAE Systems는 Renishaw의 QC10 볼바 기계 진단 시스템을 오래 전부터 사용했으며 그 이후로 유연성과 사용 편의성을 향상시키기 위해, 무선 볼바 시스템의 2 세대를 시작했습니다.
QC20-W 볼 바 시스템
원하는 상태를 달성하기 위해 CNC 공작 기계의 위치를 지정하면 모든 2 축 조합에서 원호 보간이 정확히 동일한 원형 궤도로 설정됩니다. QC20-W 무선 볼바는보다 현실적인 궤적을 제공하고 궤적을 설정할 수 있습니다 메서드가 오류가 있는지 여부를 확인합니다.
Renishaw QC20-W 공작 기계 진단 용 무선 볼바
볼 바 계측기에는 고정밀 리니어 센서가 포함되어 있으며 양 끝단에는 정밀 볼이 각각 2 개의 정밀 자석 볼에 고정되어 있습니다. 기계식 테이블에 장착 된 자기 볼과 스핀들에 설치된 다른 볼입니다. 레이아웃에서 CNC 기계가 설정된 원형 경로에서 실행될 때 볼바는 반지름의 미묘한 변화를 측정 할 수 있습니다.
유럽 태풍 전투기 비행 중 (사진 : BAE Systems)
신호 처리는 볼바 내부에서 이루어지며 데이터는 무선 연결을 통해 PC로 전송됩니다. 수집 된 데이터는 국제 표준 및 Renishaw 자체의 요구 사항에 따라 위치 결정 정확도 (진원도 및 원형 편차)의 전반적인 성능을 계산하는 데 사용됩니다 표준 보고서 분석.
볼바 데이터는 기계 오류를 진단하는 데 도움이되는 그래픽 및 디지털 형식으로 표시됩니다. 볼바 어셈블리에는 모든 크기의 CNC 공작 기계를 진단하기위한 50mm, 150mm 및 300mm 연장 막대가 포함됩니다.
도전
기계의 종류, 크기, 작업 부하 및 활용도에 관계없이 포지셔닝 정확도는 최상의 CNC 공작 기계가 없어도 시간이 지남에 따라 저하 될 수 있으며 이로 인해 가공 오류가 발생할 수 있습니다. 파손, 설치 오류 및 받침대 진동과 주변 온도의 변화는 정확성에 좋지 않은 영향을 줄 수 있습니다.
부품을 가공 한 후에 공작 기계 문제를 발견하는 것은 매우 비싸고 BAE Systems에서 제조 한 몸체 부품의 상당 부분이 고강도, 경량, 내 고온의 티타늄 합금 소재로 만들어져 있습니다 부식성 금속 재료는 비싸고 점점 희소 해지고 공급을 보호하기 위해 1 년 전에 공급자와 함께 예약해야합니다.
고가의 재료 폐기로 인한 손실 외에도 기계 오류로 인한 기계 가공 시간의 손실은 복구하기가 훨씬 더 어렵습니다.
복잡한 티타늄 합금 몸체 조립은 일반적으로 40 시간의 가공이 필요하며, 수명이 다한 부품의 반복 된 생산은 생산성에 심각한 영향을 줄 수 있습니다.
전형적인 예는, BAE 시스템 제조 엔지니어가 많은 기계에서 발견되었다되고,이 정밀 가공 공작 기계 천천히 공장 운영자가 점진적으로 인해 성능에 대한 신뢰를 상실, 감소하고 더 이하의 부품을 생산하는 것이 더 어렵다 , 문제 기계는 점차 유휴 상태이며 원래 작업 부하는 다른 공작 기계로 전환되었습니다.
이러한 과제를 해결하려면 CNC 공작 기계의 성능을 정기적으로 점검하여 기계의 포지셔닝 정확도를 유지해야 품질과 생산성을 보장해야합니다.
해결책
이전에 BAE Systems는 CNC 공작 기계의 정기 성능 진단을 지원하기 위해 Renishaw의 QC10 볼바 시스템을 사용하여 특정 공작 기계 성능 오류를 확인했습니다.
Renishaw QC20-W 볼바
BAE Systems는 현재 2 세대 QC20-W 무선 볼바를 사용하고 있으며 주간, 월간 및 연간 단위로 60 대가 넘는 CNC 기계의 정기 검사를 제공하여 전체 공장을 대상으로하는 예방 유지 보수 프로그램을 출시했습니다. .
모든 공작 기계 전반의 QC20-W 진단 데이터 경향을 자세히 해석함으로써 BAE Systems는 모든 공작 기계의 성능을 신속하게 확인하고 공작 기계의 '계속 / 부적합'사용을 허용하는 오류 범위에 대한 강력한 벤치 마크를 개발했습니다 결정의. CNC 기계의 위치 결정 정확도가 30μm보다 큰 원형도 오차라면 즉시 조사해야합니다.
볼바 툴에 대해 교육을받은 기계 운전자는 QC20-W를 사용하여 진단 테스트를 효율적으로 수행하므로 처리량에 거의 영향을 미치지 않거나 전혀 영향을 미치지 않으면 서 이러한 검사를 생산 갭으로 수행 할 수 있습니다.
동시에 BAE Systems는 CNC 공작 기계에 대한 볼 바 테스트 구성 요소의 비율을 1:15 비율로 결정했는데, 이는 어느 시점에서 볼바가 공장을 떠나 연간 교정 검사를위한 전문 시설로 이동할 수 있음을 의미합니다 다른 볼 게이지는 동시에 상점의 여러 공작 기계에 대한 성능 검사를 동시에 수행합니다.
다른 유형의 공작 기계에서 QC20-W 볼바를 사용하여 얻은 지식과 경험을 바탕으로 BAE Systems는 이제 생산 순서를 실제로 빠져 나온 위에서 설명한 공작 기계를 더 깊이 파고들 수 있습니다.
볼 바를 사용하여 BAE Systems는 볼바 진단 소프트웨어를 사용하여 XY 원형 오차를 200 μm로 관찰하여 기계의 주요 고장 모드가 서보의 불일치로 인해 발생했는지 확인하고 큰 오류 백래시 오류 BAE 시스템 유지 보수 엔지니어는 X 축 드라이브 매개 변수를 최적화하여 서보 불일치 문제를 수정 한 다음 볼 바를 다시 확인하여 조정 후에 수행 된 조정을 계량화했습니다.
그러나 재검사 결과, 서보 불일치가 제거 된 후에도 기계에 심각한 오류가 있음을 확인한 후 엔지니어는 볼 바 및 기존 게이지를 점검하고 측정 한 결과 오류가 X 축의 볼 스크류 마모로 인한 것임을 발견했습니다 볼 스크류를 개조하고 백래시 보정을 재설정 한 후,이 머신은 이번에 30μm의 XY 진원도에 도달하고 생산 순서에 다시 합쳐졌습니다.
BAE Systems의 전문 제조 엔지니어 인 Jim Walsh는 "볼바 검사를 공작 기계 검사의 필수적인 부분으로 만드는 것은 일관된 부품 품질을 보장하는 데 도움이 될뿐만 아니라 작업에 적합하지 않다고 판단 된 기계의 경우, 볼바는 우리가 젊어지게하는 데 도움이 될 수 있습니다.
"볼바 진단 소프트웨어는 자동으로 결과를 분석하고 오류를 진단하므로 기계 운영자가 더 이상 데이터 자체의 진정한 의미를 계산하고 문제의 위치를 결정하며 원칙과 공식에 따라 구제책을 찾지 않아도됩니다 이렇게하면 실제 제작에 많은 시간을 절약 할 수 있습니다.
결과
BAE Systems는 고부가 항공기 동체 부품 제작에 많은 어려움을 겪고 있으며, QC20-W 무선 볼 바 시스템을 전용 CNC 장비 예방 유지 보수 프로그램에 통합하는 것이 이러한 문제를 해결하는 데 도움이됩니다.
BAE Systems 직원 인 Jim Walsh는 Renishaw QC20-W 볼바를 사용하고 있습니다.
Renishaw의 볼바 기능은 끊임없이 새로운 소프트웨어의 도움으로 진단 소프트웨어를 업데이트, BAE Systems는 새로운 활력을 추가 할 것입니다 재료 낭비를 줄이고 생산 효율성 이니셔티브 유지 관리 계획을 개선하기 위해 설계. 당신은 꽃 봉오리 단계에서 찾을 수 있습니다 문제가 실제로 발생했을 때 시스템 오류가 발생할 근본 원인은 놀라움으로 간주되지 않습니다.
지금하게 진단 도구가 거의 즉시 완료 할 수 있습니다 오류의 BAE 시스템, 그것은 크게 감소 다운 타임 또한, 과거에는 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 드는 기계 검사 및 유지 보수 작업은 기계의 다운 타임 발생, 그래서 기업 참을 수 많은 이어질 것입니다. 볼바 진단 데이터를 통해 기업은 더 이상 기계 제조업체의 서비스에만 의존해서는과 관련된 문제를 해결하기 위해 지원합니다.
Renishaw 볼 바 진단 덕분에 실패한 CNC 기계의 재충전 및 BAE Systems에 도움이 된 점포의 생산성 및 품질 준수가 크게 개선되었습니다.
자세한 내용은 www.renishaw.com/calibration을 방문하십시오.