As soluções de fabricação inteligentes dobram a produtividade dos componentes da turbina a gás

Doncasters Precision Castings - Deritend é um fornecedor líder de aplicações industriais de fundição e usinagem de lâminas de turbina a gás, e seus produtos de lâmina são feitos de superligação de níquel-cobalto.

Doncasters Precision Castings - Engenharia Ollie Macrow, unidade de engenharia da Deritend, está revisando os resultados de benchmarking

A empresa está comprometida com o crescimento a longo prazo e garante que seus objetivos de desenvolvimento sejam atendidos através de investimentos contínuos na fabricação enxuta e prototipagem rápida. Como resultado, a demanda dos clientes por serviços de usinagem da Doncasters aumentou dramaticamente, o que por sua vez Aumentou o negócio de moldagem de investimento da empresa e essas fortes demandas também levaram a empresa a investir mais de dois milhões de libras na atualização de sua infra-estrutura e aquisição de máquinas-ferramentas Mazak e software de usinagem para processar eficientemente mais de 14 novos produtos.

Antecedentes

Antes de investir no Centro de usinagem de 5 eixos da Mazak, a Doncasters usou um centro de usinagem tradicional de 3 eixos com dispositivos fixos para realizar operações similares, que não só consumiam tempo, mas também exigiam altos níveis de habilidades por operadores de máquinas, como um O conjunto típico de bicos, que inclui a instalação e o processamento, tem um ciclo de produção de quatro horas, muito menor que a capacidade de seus clientes. Além disso, as engenheiras da empresa consideram que as engenhas da empresa são uma tecnologia desatualizada , Uma solução dispendiosa, a empresa decidiu fazer um grande investimento em recursos de processamento de produtos - eles encomendaram três centros de usinagem verticais Mazak VORTEX i-630V / 6 e Doncasters poderia usá-los para ser feito em casa Operações de processamento, de modo a oferecer aos clientes uma solução única.

Doncasters Precision Castings - Deritend Manufacturing Workshop

Como parte do investimento, a Doncasters montou as sondas de alta precisão RMP600 da Renishaw nessas máquinas usando a tecnologia patenteada RENGAGE ™ Strain Gauge da Renishaw. Ao medir formas e contornos 3D complexos, essas medidas As cabeças fornecem uma precisão de submicrométrica incomparável e, portanto, são adequadas para essas operações de usinagem. No entanto, a Doncasters reconheceu que eles precisariam de suporte técnico adicional quando implantaram o novo equipamento, pelo que Renishaw contatou suas afiliadas MSP Metrology Software Products Co., Ltd.

Desafio

Doncasters enfrenta o desafio de aumentar a proporção de peças de trabalho "one-off-process" para melhorar a produtividade geral, pelo que precisam eliminar o maior erro possível, explica Ollie Macrow, gerente de engenharia da Doncasters: "Ao processar esses £ 10.000 De moldes do Inconel, é melhor que possamos vencer o baú para garantir que não haja problemas com as peças usinadas antes do início do corte, ao mesmo tempo em que consideramos o fator de custo: além do custo dos moldes, há uma perda de tempo para considerar Devido à natureza do material, o custo do próprio processo é relativamente alto e, além disso, alguns dos componentes do processo não podem ser retrabalhados, portanto, no caso de um erro, eles devem ser descartados. Nós sabemos que a peça deve ser medida, mas o desafio que enfrentamos é encontrar o direito Ainda mais difícil é a experiência da empresa na medição da sonda é muito limitada, antes de usar apenas a sonda para fazer alguns ajustes básicos de posicionamento e operações de alinhamento de plano simples, então Renishaw's A ajuda e orientação são de extrema importância para eles.

Entretanto, Doncasters também espera eliminar a necessidade de dispositivos fixos e dispendiosos e demorados. "Os dispositivos elétricos de fixação têm muitos problemas: são caros, têm um alto nível de habilidade para posicionar as peças com precisão e, se os dispositivos elétricos falharem, O processo não poderá continuar, de modo que os acessórios devem ser mantidos com freqüência para manter seu bom desempenho, o que, por sua vez, acrescenta tempo e custo e gostaríamos de substituir esses dispositivos por um sistema de fixação modular mais eficiente para reduzir a configuração No processo de intervenção manual, continua Ollie, Doncasters também deve garantir que seus objetivos de produção sejam atendidos, reduzindo assim o tempo de alinhamento da peça como uma consideração chave na introdução de máquinas Mazak. Doncasters usou essas novas máquinas para fazer a maioria dos trabalhos de usinagem internamente, Ainda há alguns trabalhos auxiliares que precisam ser terceirizados e a empresa espera conseguir esses trabalhos de terceirização feitos internamente, aumentando a produtividade. "Isso terá um impacto positivo em nossa produtividade e se pudermos fazê-lo nós mesmos, Enviado para outras empresas para processamento e aguarde dois dias para A peça usinada ', explicou Ollie.

Solução

Após uma análise minuciosa dos negócios da Doncasters, os engenheiros de aplicativos da Renishaw acreditam que o software NC-PerfectPart e NC-Checker do MSP combinado com a sonda RMP600 será a melhor solução integrada para atender aos requisitos da Doncasters. A combinação de software inovador ajuda os usuários a determinar os erros de posicionamento da peça e os erros geométricos da máquina antes de cortar a peça de trabalho. O primeiro passo é "desenhar" as coordenadas do trabalho da máquina para criar um datum. O NC-Checker pode ser usado para executar a verificação de máquina de cinco eixos , Verifique o desempenho da sonda, o que garante que a medição e o desempenho do processamento não excedam as tolerâncias definidas antes de alinhar e cortar a peça de trabalho. A inspeção de máquinas pode ser realizada regularmente, apenas alguns minutos de cada vez. Essas verificações garantem que os parâmetros operacionais da máquina sejam sempre corretos e produza a parte correta.

Tela de Configuração de Referência Mensal NC-Checker

O NC-PerfectPart resolve o problema causado pelo mau alinhamento da máquina na máquina, o que é crucial para peças de trabalho complexas e de forma irregular e para peças que requerem usinagem de 5 eixos. O acabamento dessas peças pode levar tempo, Ao mesmo tempo, é difícil de forma precisa e precisa. Agora, os operadores agora podem criar um programa de medição para o RMP600 com base nos arquivos CAD dos artefatos, que podem ser facilmente resolvidos.

Primeiro, os dados de medição da sonda para encontrar a peça de trabalho, para eliminar a peça de trabalho no desvio do posicionamento da máquina. Então, os dados corretos serão carregados para o controlador da máquina; a máquina calcula automaticamente a compensação para gerar uma combinação perfeita com o programa de processamento da posição da peça. O processo de alinhamento é completamente automatizado, o que significa que o papel da fixação no processo de usinagem é menos importante, todos os erros de configuração manual podem ser eliminados - mesmo as peças mais complexas encontrarão o tempo necessário Curvar para alguns minutos.

Além disso, as condições do material, o desempenho e a temperatura do sistema de carregamento da bandeja podem ser levados em consideração durante os estágios iniciais do processo para reduzir ainda mais o risco de produzir peças rejeitadas.

Depois de concluir o corte, o NC-PerfectPart verifica a precisão da peça acabada na máquina, o que pode ser feito antes que a peça de trabalho seja removida da máquina e colocada no CMM para realizar a inspeção.

Resultados

Antes de adquirir o software RMP600 e MSP, foram necessárias quatro horas para encontrar e processar uma peça de fabricação de bicos de turbina de gás industrial típica, e agora Doncasters pode medir, processar e inspecionar as mesmas peças em menos de duas horas, resultando em um aumento na eficiência de produção de 50 %. Para peças de trabalho mais complexas, o tempo de usinagem anterior pode levar até oito horas e requer um alto nível de controle do operador durante todo o processo. Hoje, a usinagem dessas peças leva apenas duas horas, ao contrário da usinagem de peças simples Assim, as economias podem ser realizadas. Ao trabalhar com Renishaw e MSP, a Doncasters melhorou o sistema de alinhamento da peça e obteve melhores resultados, entretanto, dados de medição na máquina, dados de medição CMM e dados de verificação do sistema Bluelight A correlação entre o grau também foi melhorada.

Sonda da máquina-ferramenta RMP600 para medir a posição da lâmina

Comentando os resultados obtidos, Ollie Macrow explicou: "Os resultados são encorajadores, mas não vamos conseguir avançar hoje sem a ajuda de Renishaw e do MSP".

Ele continuou dizendo: "Quando decidimos comprar essas máquinas, perguntamos como Mazak poderia melhorar significativamente a eficiência do processamento." Eles não achavam que seria possível em nosso nível atual de configuração e nos voltaríamos para Renishaw, Foi o Renishaw que cooperou com o MSP para nos fornecer as soluções que precisávamos e aumentamos drasticamente a relação de artefato do "processo único" e, portanto, fomos bem recebidos pelos nossos clientes. Realmente penso sem Renishaw e MSP Não conseguimos processar com êxito as peças, eles nos deram excelentes serviços, sempre tiveram perguntas e respostas cada vez que ligamos e sempre vieram toda vez que precisávamos de ajuda.

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