航空葉輪制造商使用雷尼紹產品縮短加工時間

霍尼韋爾航空航天集團是商用與民用工程領域的大型跨國公司霍尼韋爾(Honeywell)旗下的企業之一，主要生產商用飛機使用的多種葉輪和葉盤。

葉輪實質上就是輻流式壓縮機和軸流式壓縮機的組合。在加工葉輪的過程中，必須始終保證工件基準位置正確無誤，這樣才可確保加工出合格的產品。

如果工件基準位置發生偏差，加工出的葉輪將達不到規格要求，這時只能對其進行返工或維修，甚至有可能完全報廢。

為了保持加工過程中的精度，霍尼韋爾向工程技術領域的跨國公司雷尼紹求助，后者為其加工中心提供了RMP600高精度機床測頭測量系統以及基于計算機的Productivity+?工件測量軟件?；裟犴f爾現在可利用雷尼紹產品完成加工過程的序前測量及序中軸向位移檢測。

背景

霍尼韋爾在位于墨西哥奇瓦瓦市的工廠內制造葉輪。該工廠裝備有最新的機械設備，可完成零件磨削、銑削、車削和鉆孔等加工作業。

這里生產的葉輪直徑從14英寸到17英寸不等，大多數葉輪采用鈦合金材料制造，只有一種葉輪由鋁合金材料制造。

奇瓦瓦工廠加工出的產品會被送到霍尼韋爾位于美國亞利桑那州鳳凰城的裝配工廠，那里的主要作業是裝配和測試航空發動機的渦輪。

如果發現成品件的工件基準位置偏離中心，則必須將其提交到產品設計部門，由設計師檢查葉輪并確定是否合格。

每個工件的每次分析成本大約花費66，900美元，這同時還使得整體制造時間延長。每個葉輪僅加工時間（包括在機床內的裝夾時間）可能就需要長達60個小時，并且要用到約130種刀具。

在霍尼韋爾，單個葉輪的生產時間計劃為兩周。如果工件在加工后發現偏離中心，則需要多花一周時間進行必要的分析，這將導致機床停機和生產過程延遲，因此將給生產時間和制造成本帶來負面影響。

挑戰

“在葉輪加工過程中，霍尼韋爾發現工件基準在軸線方向上經常出現偏離，這可導致工件的加工時間延長，”雷尼紹墨西哥子公司銷售總監RaúlBarriga說道。

原始中心點的軸向移位可能因不正確的工件找正而引起，究其原因可能是操作人員失誤、夾具損壞和/或前一道工序在工件上遺留毛邊所導致。

解決方案

在完成第一批葉輪的制造后，霍尼韋爾的生產工程師LuisAdrianGallegos與其他質控工程師坐在了一起，討論如何能夠在加工過程中減少這類基準偏差問題。

“第一個生產周期完成后，我們知道必須要改進加工過程，但我們不希望投入過多的資金，”Gallegos說道，“我們與雷尼紹聯系，商討是否可以使用高精度超小型觸發式測頭，并且結合雷尼紹軟件，在加工開始之前測量工件，檢測任何基準偏差，以便提前對其進行修正?！?/p>

“在評估了雷尼紹的測頭產品系列后，我們決定購買采用無線電信號傳輸的RMP600機床測頭。這款測頭具備自動工件找正的全部優點，并且能夠測量復雜3D工件的幾何特征，比如我們的葉輪?！?/p>

在加工過程中，雷尼紹測頭可從各個位置觸測工件，以確定是否存在任何誤差或準直偏差。

“該測頭能夠幫助我們在缺陷實際發生之前檢測出所有潛在問題，”Gallegos補充道，“以前，直到16個小時的加工過程和一個多小時的測量過程結束之后，我們才能夠發現任何問題。現在，我們可以立即從測頭得到工件尺寸及位置偏差的報警信息，并采取必要的修正措施，因此可以避免浪費寶貴的加工時間和資源?！?/p>

“除了測頭外，霍尼韋爾還為其加工中心購買了基于計算機的工件測量軟件Productivity+。該軟件為霍尼韋爾提供了一個簡單易用的編程環境，方便將工件檢測測頭程序以及序中修正程序集成到加工循環中。Productivity+有助于簡化工件找正和檢測過程，可在核心加工環節發揮作用：工件的識別和找正以及刀具的識別和對刀。Productivity+還有助于生成序后報告，它可收集已完成的制程信息，并幫助為后續加工過程提供決策，”Barriga評論道。

結果

“自從我們開始使用RMP600觸發式測頭以及Productivity+工件測量軟件以來，我們在生產中再也沒有出現過工件超差、返工或報廢等問題，”Gallegos說道，“該軟件可在加工過程中協助執行控制任務，比如根據測頭收集的數據監測刀具的狀態、更新刀補并完成適應性加工?！?/p>

“借助雷尼紹的測頭和軟件，霍尼韋爾可以確保加工過程不會發生偏差。在引入雷尼紹的新技術之前，機床操作人員必須首先在機床上固定工件，手動進行測量，然后將直徑和各表面位置數據輸入控制器。如果這些信息出現任何遺漏或錯誤，或者夾具損壞，那么最終加工出的產品都將是不合格的?，F在，我們可以通過進行序前檢測杜絕任何缺陷的發生?！?/p>

“雖然在加工后難免有一些工件由于各種原因需要返工，但這確實會給企業帶來額外的經濟負擔。接收來自雷尼紹機內測頭測量系統的實時數據，我們便能夠根據測頭的反饋來調整加工過程，這有助于最大程度降低相同問題在多個工件上反復出現的幾率。雷尼紹的設備幫我們改善了加工制程，縮短了機床停機時間，為我們‘一次性成功’加工出現代航空航天工業使用的葉輪打下了堅實的基礎，”Gallegos總結道。