Sin una inspección y mantenimiento regulares, las máquinas CNC pierden gradualmente la precisión de posicionamiento e introducen errores a lo largo del tiempo. Para procesar componentes de fuselaje de aeronaves complejos y de gran valor, BAE Systems usa el sistema de barra de bola inalámbrico para proporcionar las máquinas herramientas necesarias Datos de diagnóstico para maximizar la calidad y productividad del producto.
Fondo
La fabricación de componentes de fuselaje para aviones modernos tiene requisitos estrictos de precisión y calidad, y la esperanza de vida de los componentes del fuselaje debe coincidir con la esperanza de vida del avión, garantizando así la calidad de producción y la fiabilidad en el mecanizado de metales y materiales compuestos. Es muy importante
Albores de Chipre Akrotiri Aeropuerto, la escuadra 11 de un avión de combate Typhoon listo para despegar (foto cortesía de BAE Systems)
la defensa, la seguridad y la compañía aeroespacial BAE Systems produce una variedad de componentes de fuselaje críticos para el caza Eurofighter Typhoon (un bimotor, multi-función de diseño de ala delta de combate). Este avión muy maniobrable en servicio desde 2003, se ha incluido en secuencia de la Fuerza aérea en muchos países del mundo.
Blackburn Reino Unido Samlesbury cerca del aeropuerto avanzado instalaciones de fabricación, BAE Systems de más de 80 máquinas herramienta CNC son de alta velocidad, produciendo una variedad de componentes de fuselaje de alto valor requeridos para los combatientes Typhoon y otras aeronaves.
Para garantizar la calidad constante de las piezas, minimizar el desperdicio de materiales y aumentar la productividad, mantener el rendimiento y el rendimiento de las máquinas herramienta de cinco ejes se ha convertido en una de las principales responsabilidades de los ingenieros de línea de la empresa.
Como resultado, las inspecciones periódicas de inspección y calibración de máquinas-herramienta son primordiales. "Hace mucho tiempo, BAE Systems utilizó el sistema de diagnóstico QC10 de la máquina ballbar de Renishaw, y desde entonces, para mejorar la flexibilidad y la facilidad de uso, Comenzó la segunda generación del sistema inalámbrico de ballbar.
Sistema de bola QC20-W
Si el rendimiento de la máquina herramienta de posicionamiento CNC para lograr el estado deseado, a continuación, la combinación de cualquiera de los dos ejes, la circular interpolación arco locus son plenamente compatibles con el conjunto. QC20-W ballbar inalámbrico comparando la trayectoria real y puede proporcionar un conjunto de pistas Método, para determinar si hay error.
Ball ball inalámbrico Renishaw QC20-W para diagnóstico de máquina-herramienta
Ballbar contiene sensor lineal de precisión, una bola de precisión en cada extremo, están fijados dos precisión base de tazón magnético: un asiento de taza de montaje magnético en la mesa de la máquina, y el otro está montado en el husillo de la máquina en este. de disposiciones, cuando la máquina CNC se está ejecutando mediante el establecimiento de una pista circular, la ballbar capaz de medir pequeños cambios en el radio.
Caza tifón europeo en vuelo (Foto: BAE Systems)
El procesamiento de la señal se realiza dentro del ballbar y los datos se transfieren a la computadora personal a través de una conexión inalámbrica. Los datos recopilados se utilizan para calcular el rendimiento general de la precisión de posicionamiento (redondez y desviación de redondez) de acuerdo con los estándares internacionales y el propio Renishaw Análisis del informe estándar.
Los datos de ballbar se muestran en formatos gráficos y digitales para ayudar a diagnosticar errores de la máquina. El conjunto de la barra de bolas incluye barras de extensión de 50 mm, 150 mm y 300 mm para diagnosticar máquinas herramienta CNC de todos los tamaños.
Desafío
Independientemente del tipo, tamaño, carga de trabajo y uso de la máquina, la precisión de posicionamiento puede degradarse con el tiempo incluso sin las mejores máquinas herramienta CNC, lo que puede provocar errores de mecanizado. Daños, errores de instalación e incluso cambios en la vibración del pedestal y la temperatura ambiente pueden afectar adversamente la precisión.
Es muy costoso encontrar un problema con la máquina herramienta después de que las piezas se hayan mecanizado, y un gran porcentaje de los componentes del cuerpo fabricados por BAE Systems están hechos de material de aleación de titanio, que es de alta resistencia, peso ligero y resistente a altas temperaturas Los materiales metálicos corrosivos son caros y cada vez más escasos y deben reservarse con los proveedores con un año de anticipación para proteger el suministro.
Además de la pérdida causada por los materiales costosos desechados, la pérdida de tiempo de mecanizado causada por errores de la máquina es aún más difícil de recuperar.
Un conjunto de cuerpo de aleación de titanio complejo normalmente requiere 40 horas de mecanizado, y la producción repetida de componentes al final de su vida útil puede tener un grave impacto en la productividad.
Un ejemplo típico es que los ingenieros de fabricación de BAE Systems descubrieron que en una de las muchas máquinas herramientas, la precisión de una de las máquinas herramientas está disminuyendo lentamente, y los operadores están perdiendo confianza en su rendimiento. A medida que se hace cada vez más difícil producir las piezas necesarias , La máquina problema está inactiva gradualmente y su carga de trabajo original se desvió a otras máquinas herramienta.
Para resolver estos desafíos, es necesario controlar regularmente el rendimiento de las máquinas herramienta CNC para mantener la precisión de posicionamiento de la máquina, lo que es esencial para garantizar la calidad y la eficiencia de la producción.
Solución
Para ayudar en el diagnóstico de rendimiento regular de máquinas herramienta CNC, BAE Systems utilizó previamente el sistema de bola QC10 de Renishaw para identificar los errores específicos de rendimiento de la máquina herramienta.
Ballbar Renishaw QC20-W
BAE Systems ahora utiliza la barra de bola inalámbrica QC20-W de segunda generación y también ha lanzado un programa de mantenimiento preventivo que cubre toda la planta, lo que permite realizar inspecciones periódicas de más de 60 máquinas CNC de forma semanal, mensual y anual. .
Por tendencias de los datos de diagnóstico QC20-W análisis detallado de toda la máquina, BAE Systems ha desarrollado una gama de error de referencia fiable, por lo tanto el rendimiento de una revisión rápida de toda la máquina, y permite al operador hacer un 'go / no debe continuar' para utilizar la máquina De la decisión. Una vez que la precisión de posicionamiento de la máquina CNC cualquier error de redondez mayor a 30 μm, necesita investigar de inmediato.
Los operadores de máquinas entrenados en herramientas ballbar usan el QC20-W para ejecutar pruebas de diagnóstico de manera eficiente, lo que significa que estas inspecciones se pueden realizar con brechas de producción con poco o ningún impacto en el rendimiento.
Mientras que BAE Systems también determinó la relación óptima entre el número de componentes y pruebas de ballbar máquinas herramienta CNC. Esta relación es de 1:15, lo que significa que en algún momento, tiene un ballbar puede salir de la fábrica de ir organismos profesionales para hacer la verificación de la calibración anual mientras que otros clubes también pueden revisar el instrumento para la ejecución de la actuación de los diferentes equipos de la planta de producción.
Con el uso de los conocimientos y la experiencia de ballbar QC20-W obtenida en diferentes tipos de máquinas, BAE Systems es ahora capaz de estudiar más a fondo de las preguntas anteriores que Taiwán ha hecho dejar de secuencia de producción de la máquina.
Utilizando una barra de bolas, BAE Systems observó un error de redondez XY de 200 μm utilizando el software de diagnóstico Ballbar para determinar que el modo de falla principal de la máquina fue causado por una falta de coincidencia en el servo, seguido por una segunda fuente de error que era más grande Error de retroceso. Los ingenieros de mantenimiento de BAE Systems corrigieron los problemas de desajuste del servo optimizando los parámetros del accionamiento del eje X y luego lo comprobaron nuevamente con la barra esférica para cuantificar los ajustes realizados después de los ajustes.
Sin embargo, una vez más comprobar los resultados mostraron que incluso desajuste servo ha sido eliminado, hay error de la máquina siendo grave, los ingenieros entonces de nuevo un club de instrumentos y medidores tradicionales se examinaron y se midió y se encontró que el error es debido a la del eje X desgaste de tornillo de bola Después de volver a ajustar los tornillos de bola y restablecer la compensación de juego, la máquina alcanzó una redondez XY de 30 μm esta vez y se volvió a unir a la secuencia de producción.
BAE Systems se especializa en la fabricación de ingeniero Jim Walsh comentó: 'el club de citometría se ha convertido en una parte integral de la comprobación del estado de la máquina, que no sólo ayuda a garantizar la calidad de la pieza estable y consistente, para aquellos que no han sido considerados máquina competente, El ballbar también puede ayudarnos a rejuvenecer.
Continuó: 'Use software de diagnóstico Ballbar puede analizar automáticamente los resultados y errores de diagnóstico, lo que significa que los operadores de la máquina ya no necesitan una fórmula basada en los principios y sin esfuerzo calculan su verdadero significado de los datos, para determinar la ubicación de la aparición del problema y para encontrar soluciones Esto ahorrará mucho tiempo en la producción real.
Resultados
BAE Systems enfrentado muchos desafíos durante el proceso de montaje de fuselaje de una aeronave de alto valor, y los sistemas de ballbar inalámbrico QC20-W en un programa de mantenimiento preventivo dedicados máquinas herramienta CNC, es su respuesta a estos retos ha dado paso útil.
empleado de BAE Systems Jim Walsh está utilizando ballbar Renishaw QC20-W
características ballbar Renishaw se actualizan constantemente el software de diagnóstico, con la ayuda de un nuevo software, BAE Systems diseñados para reducir el desperdicio de material y mejorar la producción plan de mantenimiento iniciativa de eficiencia agregará una nueva vitalidad. Se puede encontrar en la fase de capullo las causas fundamentales que conducen a errores de la máquina, no se pueden tomar por sorpresa cuando se produce realmente un problema.
En el pasado, larga y costosa máquina de inspección y mantenimiento dará lugar a una gran cantidad de tiempo de inactividad de la máquina se produce, por lo que las empresas insoportable, ahora, BAE Systems de error de las herramientas de diagnóstico se pueden completar de forma casi instantánea, lo que hace redujo significativamente el tiempo de inactividad adición. con los datos de diagnóstico ballbar, las empresas ya no se basan únicamente en el servicio del fabricante de la máquina y el apoyo para resolver problemas relacionados.
Con la ayuda del diagnóstico de ballbar de Renishaw, se han realizado importantes mejoras en la reactivación de una máquina CNC fallida y en el cumplimiento de la productividad y la calidad de la tienda, que ha beneficiado a BAE Systems.
Para obtener más información, visite www.renishaw.com/calibration