Без регулярного осмотра и технического обслуживания станки с ЧПУ постепенно теряют точность позиционирования и вводят ошибки с течением времени. Для обработки сложных высокоэффективных компонентов фюзеляжа самолетов BAE Systems использует беспроводную систему ballbar для обеспечения требуемых станков Диагностические данные для максимального повышения качества и производительности продукта.
фон
Производство компонентов фюзеляжа для современных самолетов предъявляет строгие требования к точности и согласованности качества, а ожидаемая продолжительность жизни компонентов фюзеляжа должна соответствовать ожидаемой продолжительности жизни самолета, обеспечивая тем самым качество и надежность производства при обработке металлов и композитов Это очень важно.
В аэропорту Тирренского Акротири на рассвете тайфун-истребитель 11-й эскадрильи ВВС готов к взлету (фото любезно предоставлено BAE Systems)
BAE Systems, глобальная компания по защите, аэрокосмической и охранной технике, выпускает ряд ключевых компонентов фюзеляжа для европейского истребителя тайфуна, двухмоторного многоцелевого истребителя дельты крыла, который был включен с момента его службы в 2003 году ВВС во многих странах мира.
В современном производственном объекте в аэропорту Сомерсбери, недалеко от Блэкберна, Великобритания, более 80 станков с ЧПУ от BAE Systems находятся в высокоскоростном режиме, производя множество высокоэффективных фюзеляжных компонентов, необходимых для истребителей Typhoon и других самолетов.
Чтобы обеспечить постоянство качества деталей, минимизировать материальные отходы и повысить производительность, поддержание производительности и производительности пятиосевых станков стало одной из основных обязанностей линейных инженеров компании.
В результате регулярные проверки и калибровка станков с ЧПУ имеют первостепенное значение. «BAE Systems давно использовала диагностическую систему Ballbar Machine от Renishaw QC10, и с тех пор, чтобы повысить гибкость и простоту использования, Началось второе поколение беспроводной бейсбольной системы.
Система ballbar системы QC20-W
Если позиционирование станков с ЧПУ для достижения желаемого состояния, то в любой двуосной комбинации круговая интерполяция будет задана точно такой же круговой траекторией. Беспроводная шаровая панель QC20-W может обеспечить более реалистичную траекторию и установить траекторию Метод, чтобы определить, есть ли ошибка.
Беспроводная шасси Renishaw QC20-W для диагностики станков
Инструмент для шариковой балки содержит высокоточные линейные датчики, каждый из которых имеет прецизионный шарик, соответственно, закрепленный в двух прецизионных магнитных чашах: магнитная чаша, установленная на столе машины, а другая установлена на шпинделе. В макете, когда машина ЧПУ работает по заданному круговому пути, шарик может измерять тонкие изменения в радиусе.
Европейский истребитель тайфуна в полете (Фото: BAE Systems)
Обработка сигналов происходит внутри шаровой панели, и данные передаются на персональный компьютер через беспроводное соединение. Собранные данные используются для расчета общей эффективности точности позиционирования (округлость и отклонение округлости) в соответствии с международными стандартами и собственными силами Renishaw Анализ стандартного отчета.
Барабанные данные далее отображаются как в графическом, так и в цифровом форматах, чтобы помочь диагностировать ошибки машины. Узел ballbar включает в себя удлинительные рейки шириной 50, 150 и 300 мм для диагностики станков с ЧПУ всех размеров.
вызов
Независимо от типа, размера, рабочей нагрузки и использования машины точность позиционирования может ухудшаться со временем даже без лучших станков с ЧПУ, что приводит к ошибкам обработки. Повреждения, ошибки в установке и даже изменения вибрации пьедестала и температуры окружающей среды могут отрицательно влиять на точность.
Очень дорого найти проблему станка после того, как детали были обработаны, а большой процент компонентов корпуса, изготовленных BAE Systems, изготовлен из материала из титанового сплава, который является высокопрочным, легким, высокотемпературным Коррозионные металлические материалы являются дорогостоящими и все более дефицитными, и их необходимо заблаговременно заказывать поставщиками для защиты поставок.
В дополнение к потерям, вызванным сломанными дорогостоящими материалами, потеря времени обработки, вызванная машинной ошибкой, еще сложнее восстановить.
Для сборки сложного титанового сплава обычно требуется 40 часов обработки, а повторное производство компонентов с истекшим сроком службы может серьезно повлиять на производительность.
Типичным примером является то, что инженеры-изготовители BAE Systems обнаружили, что на одном из многих станков точность одного из станков постепенно снижается, а операторы магазинов теряют уверенность в своей производительности. Поскольку становится все труднее производить требуемые детали , Проблемная машина постепенно простаивает, и ее первоначальная рабочая нагрузка была перенаправлена на другие станки.
Чтобы решить эти проблемы, вам необходимо регулярно проверять производительность станков с ЧПУ, чтобы поддерживать точность позиционирования машины, чтобы обеспечить качество и производительность.
Решения
Чтобы помочь в регулярной диагностике работы станков с ЧПУ, BAE Systems ранее использовала шаровую систему Renishaw QC10 для определения конкретных ошибок производительности станков.
Шайба Renishaw QC20-W
BAE Systems теперь использует беспроводную шасси второго поколения QC20-W, а также запустила программу профилактического обслуживания, которая охватывает весь завод, обеспечивая периодические проверки более 60 станков с ЧПУ на еженедельной, ежемесячной и ежегодной основе ,
Подробно анализируя тенденции диагностических данных QC20-W во всех станках, BAE Systems разработала надежный ориентир диапазона ошибок, чтобы быстро проверить производительность всех станков и позволить операторам использовать «продолжить / не подходить» к использованию станков Из решения. Если точность позиционирования станка с ЧПУ равна любой погрешности округления более 30 мкм, вам необходимо немедленно исследовать.
Машинные операторы, прошедшие обучение по инструментам ballbar, используют QC20-W для эффективного проведения диагностических тестов, что означает, что эти проверки могут проводиться с производственными пробелами, которые практически не влияют на пропускную способность.
В то же время BAE Systems также определила оптимальное соотношение компонентов теста ballbar к станкам с ЧПУ в соотношении 1:15, а это означает, что в какой-то момент шарик может покинуть завод и перейти на профессиональное средство для ежегодных калибровочных проверок , В то время как другие шариковые датчики одновременно выполняют проверки производительности на разных станках в магазине.
Обладая знаниями и опытом, полученными в результате использования шариковой кладки QC20-W на различных типах станков, BAE Systems теперь может копать глубже в описанном выше станке, который фактически вышел из производственной последовательности.
Используя шарикоподшипник, BAE Systems наблюдали ошибку округлости XY 200 мкм с помощью программного обеспечения для диагностики ballbar, чтобы определить, что основной режим отказа машины вызван несоответствием в сервоприводе, за которым следует второй источник ошибок, который был больше Ошибка зазора. Инженеры по техническому обслуживанию BAE Systems исправили проблемы с несогласованностью сервомеханизма, оптимизировав параметры привода оси X, а затем снова проверили с помощью ballbar, чтобы количественно оценить настройки, сделанные после корректировок.
Тем не менее, повторная проверка показала, что в машине произошла серьезная ошибка даже после устранения несоответствия сервопривода. Затем инженеры проверяли и измеряли с помощью балласта и обычных датчиков и обнаружили, что ошибка была вызвана износом шарикового винта по оси Х После дооснащения шариковых винтов и сброса компенсации люфта машина достигла XY округлости 30 мкм на этот раз и присоединилась к последовательности производства.
Джим Уолш (Jim Walsh), инженер-технолог BAE Systems, прокомментировал: «Выполнение проверки шариков является неотъемлемой частью инспекции станков, а не только обеспечивает постоянство качества деталей, но для машин, которые считаются непригодными для работы, Балет может также помочь нам омолодиться.
Он продолжил: «Программное обеспечение для диагностики ballbar автоматически анализирует результаты и диагностирует ошибки, что означает, что машинным операторам больше не нужно много работать, чтобы рассчитать истинное значение самих данных, определить местоположение проблемы и найти средство, основанное на принципах и формулах Это позволит сэкономить много времени на производстве.
результат
BAE Systems сталкивается с множеством проблем при изготовлении высокоэффективных компонентов фюзеляжа самолетов, а включение беспроводной шаровой системы QC20-W в специальную программу профилактического обслуживания станков с ЧПУ является полезным шагом на пути решения этих проблем.
Джим Уолш, сотрудник BAE Systems, использует ballbar Renishaw QC20-W
Renishaw также постоянно обновляет функциональность программного обеспечения для диагностики шариков. Благодаря новому программному обеспечению BAE Systems будет активно поддерживать свою проактивную программу технического обслуживания для сокращения потерь материалов и повышения эффективности производства. Коренные причины машинных ошибок не должны удивляться, когда проблема на самом деле происходит.
В прошлом долгие и дорогостоящие проверки и ремонт машин приводили к значительному сокращению времени работы машины, что было недоступно для бизнеса, и теперь диагностика ошибок машины BAE Systems может быть выполнена почти мгновенно, что приводит к значительному сокращению времени простоя. Кроме того, С данными диагностики ballbar компании больше не полагаются исключительно на обслуживание и поддержку конструктора станков для решения проблемы.
Благодаря диагностике шарового крана Renishaw были сделаны значительные улучшения в восстановлении отказоустойчивой машины с ЧПУ, а также в обеспечении производительности и качества в магазине, что принесло пользу BAE Systems.
Для получения дополнительной информации посетите сайт www.renishaw.com/calibration