蔡司龍門式三坐標測量機助力企業擴大生產能力
作者: 來源: 日期:2018-12-18 22:22:59 人氣:2512
踐證明,西半球大的立式Carl Zeiss CMM三坐標測量機和四臺來自MAG Giddings & Lewis 公司的大型鏜銑床對Three-M Tool and Machine(3-M工具和機械公司)加工大量的風力渦輪發電機元件是非常關鍵的。
2008年的時候,3-M工具和機械公司接到了第一單擴大風力發電設備元件的加工生產合同,這個位于商務之鄉—密歇根州的制造商作好充分準備,增加必要的投資,以更大膽的舉動,投入到這個新興的行業。那一年,該公司在Wixom附近購置了一個43,000平方英尺的專業生產廠,裝備了足夠大的機械設備,以便加工大的風力渦輪發電機元件。在這些加工設備中,其中有四臺大型臥式鏜銑床來自于MAG Giddings & Lewis 公司(在威斯康星州的Fond du Lac鎮),以及一臺計量設備,由Carl Zeiss公司(在明尼蘇達州的Maple Grove鎮)提供,該供應商聲稱,這是西半球唯一大的CMM三坐標測量機,可測量3米高的垂直工件。實踐證明,這些機械是非常關鍵的,不但可以滿足第一個合同的需求,而且還能夠吸引額外的加工業務。
這個合同涉及到總部設立在加利福尼亞州的風力渦輪發電機制造商—Clipper Windpower公司的業務,為其加工大型齒輪箱殼體及前部外殼。這些殼體由三個獨立的鑄鐵件組成,其高度達10英尺,重量達數萬磅。加工生產的第一步是對每一個鑄件作為一個獨立的工件進行粗加工。然而,在這個階段,只對配合面進行精加工。這樣可確保三個鑄件將能夠緊密地配合在一起,以便于進入到加工步驟,然后將0.7毫米材料余量從組裝好的殼體上加工切除。
為了防止零件翹曲變形,在關鍵的表面和孔徑上保留少量的材料裕量是很重要的,該公司的總裁MichaelMedwid先生解釋說。鑄造工藝可能會給材料帶來顯微應力,雖然可以通過機加工將其消除,但會使零件造成翹曲現象—這種現象對于需要加工切除大量材料的大型零件來說,會產生特別的問題。在3-M公司,在精加工前組裝大型風力渦輪發電機外殼,可以讓這些應力事先清除,不需要在鑄件之間摒棄精密的校準配合,因為這種情況可能會使其在客戶工廠的組裝期間造成問題。“鑄件之間的大部分孔徑都是分離的,也就是說有一半孔徑在一個鑄件上,還有另一半孔徑在另一個鑄件上。它們之間的公差實在是太精密了,因此不能在未組裝的情況下對其進行精加工,”Medwid先生說。
然而,該公司在投資擴大大型零件的生產能力之前,其加工設備或測量設備的工作區內,簡直無法容納組裝后的殼體加工生產。唯一可供選用的方法是將三個鑄件中的兩個組裝在一起進行加工和檢驗。然后,將其中一個從組裝件上拆下來,再與第三個鑄件組裝在一起,重復這一加工工藝。“我們每次不得不將這個組件在鏜銑床和CMM三坐標測量機上來回地搬上搬下,” Medwid先生回憶說。 “重要的是,我們必須將該組件放倒在CMM三坐標測量機上進行測量,然后再將其直立起來,放到鏜銑床上加工。這真是一個令人頭痛的事情。”
當合同要求每個月只加工幾個殼體時,這一工藝已足夠應付工作量的需要,但新擴大的合同卻要求每個月加工16個殼體。從加工方面考慮,該公司認為從MAG Giddings & Lewis公司引進一臺PT 1800型和三臺RT 1600型臥式鏜銑床,可滿足其尺寸和加工能力的要求。PT 1800型鏜銑床的特點是:其X軸、Y軸、W軸和Z軸的行程分別為3,600毫米、2,000毫米、3600毫米和1,250毫米,再加上一個1800毫米X3600毫米的工作臺。RT1600型鏜銑床的體積要略小一些,X和Y軸的行程相同,但W和Z軸的行程分別為1,500毫米和1,250毫米。所有機床的快速移動速度為25,000毫米/分,配有120個刀位的換刀裝置,主軸轉速范圍為1至3,500轉/分,以及具有7,500牛頓米的恒定扭矩。
事實證明,MMZ-G型龍門式三坐標測量機也非常適合用于測量完全組裝好的齒輪變速箱外殼。該測量機可以測量3米高的工件,留有足夠的空間用于測量直立的殼體,其X軸和和Y軸方向上的長度分別為4米和6米。其龐大的黃金探頭可以用探針掃描,其長度達800毫米,重量為600克,它使該公司能夠深入測量前端外殼。此外,探頭的測量速度可達每秒300個點,它在各運動方向上具有防碰撞保護的功能特點。
3-M公司的質量管理經理Mike Gray先生說,他非常贊賞該測量機的Calypso軟件,因為它簡化了編程方式。“您可以在一個窗口中檢查和改變探頭、間隙組群、回縮距離和許多其它的設置,”他說。“其立即在整個群體功能上改變設置值的能力,可以比以往任何時候節省更多的時間,并可幫助檢查程序中存在的任何錯誤,即使是在測量機上的一個零件。”
Medwid先生說,在投資購置新設備的時候,該公司的目光不只是盯在一個合同上,自此以后的幾年時間內,其投資已得到回報。他回想起了2010年的那個時刻,當時有兩名來自ZF Industries工業公司的員工參觀了該車間,檢視了其生產齒輪變速箱殼體原型的能力。“兩個小時后,他們叫來了他們的老板,并且說退出參觀,因為他們已經找到了他們新的供應商,”他說。“我確信,有了Zeiss公司的CMM三坐標測量機,將會使他們對我們在質量上的承諾充滿信心,而且再加上我們新的G&L公司的機床、我們的加工工藝、我們自己建造工裝夾具的能力,使我們贏得了更多的加工業務。”