渦輪葉片檢測速度提高50%
2018-5-18 來源：雷尼紹 作者：-
檢測大批量復雜工件的關鍵尺寸不僅難度大而且耗時，尤其是必須對生產出的所有工件進行檢測時更是如此。
Europea Microfusioni Aerospaziali — 一家總部位于意大利阿韋利諾省Morra De Sanctis市鎮(zhèn)的渦輪葉片制造企業(yè)，如今使用雷尼紹PH20五軸測座來執(zhí)行這些檢測。與使用三軸系統(tǒng)相比，檢測周期縮短達50%。
背景
Europea Microfusioni Aerospaziali (EMA) 是Rolls-Royce集團的下屬企業(yè)之一。該集團是全球推進系統(tǒng)的領先制造商，主要為民用和軍用飛機、船舶、潛艇以及（用于生產工業(yè)能源的）渦輪機制造推進系統(tǒng)。
EMA在Morra De Sanctis的生產設施包括一座占地20,000平方米的工廠，專門為民用和軍用高、中、低壓段航空渦輪機生產超高精度特種合金定子和轉子葉片。該公司還為發(fā)電用工業(yè)渦輪機生產葉片。
EMA超過三分之二的產品供應給意大利和世界各地航空工業(yè)的知名客戶，其中包括母公司Rolls-Royce、AgustaWestland、Ansaldo Energia、Avio、Turbocare、Siemens、MAN和Snecma。全球約25%的軍用飛機安裝了Rolls-Royce發(fā)動機，在這些發(fā)動機中，很多都使用EMA產品。
“自從引進雷尼紹PH20測座，我們大幅減少了測量時間以及檢測周期內執(zhí)行測針交換的次數(shù)。使用 MODUS™軟件還減少和優(yōu)化了編程時間。我們已設法將檢測周期縮短30-50%，在某些情況下甚至超過 50%。”Europea Microfusioni Aerospaziali（意大利）
挑戰(zhàn)
渦輪機和航空發(fā)動機葉片采用能夠承受極高溫度和壓力的超耐熱合金制成。它們的形狀一般比較復雜，以便最大限度提高效率并減少應力和疲勞現(xiàn)象。然而，這些葉片采用人類最傳統(tǒng)的制造技術之一 — 鑄造技術生產而成。
EMA的多葉片零件AEREO_
EMA完善了各種微鑄造技術，其中包括生產金屬合金單晶葉片所使用的技術。公司還專長于失蠟微鑄造工藝，該工藝首先創(chuàng)建從金屬模具獲得的蠟模。
接著使用耐高溫陶瓷材料對這些蠟模進行涂層。然后除蠟，使陶瓷型殼形成用于超耐熱合金的模具。鑄件固化冷卻后，對其進行熱處理和拋光，并通過超聲波、X射線和液體滲透測試檢查所有工件的尺寸精度和結構完整性。
由于工件復雜的幾何形狀和100%檢測要求，設計一個高效的工藝過程來檢查渦輪機和航空發(fā)動機葉片的尺寸精度具有一定的挑戰(zhàn)性。
解決方案
質量控制經理Vittorio Caggiano說，“我們必須找到一種解決方案，以針對單位時間內測量的工件數(shù)量來提高尺寸檢驗過程的效率。”
EMA的測量室
為此，EMA可以選擇購買新測量設備，或縮短測量時間，從而提高公司現(xiàn)有測量設備的測量能力。
“直到幾年前，我們的坐標測量機才配備了PH10三軸可重復定位測座，但是在移動和測針交換時間方面存在一些限制。”Caggiano說。這些限制是由于工件的復雜性造成的，每次測量循環(huán)都需要若干次測針交換。
“我們與雷尼紹技術人員密切合作，尋找更好的解決方案。我們還將工件送到雷尼紹設在都靈的機構進行檢測。經過測試，我們認為最好的解決方案是購買更加靈活高效的全新PH20五軸測座，以及MODUS測量軟件。 雷尼紹將新測頭改造到我們現(xiàn)有的坐標測量機上，并且雷尼紹SpA員工在為我們進行培訓期間現(xiàn)場編寫了五十個測量程序。”
結果
“最終結果令人非常滿意，”坐標測量機程序員Maurizio Rullo補充道。“自從引進雷尼紹PH20測座，我們大幅減少了測量時間以及檢測周期內執(zhí)行測針交換的次數(shù)。使用MODUS軟件還減少和優(yōu)化了編程時間。我們已設法將檢測周期縮短30-50%，在某些情況下甚至超過50%！”
PH20正在檢測EMA的多葉片零件AEREO
EMA還購買了雷尼紹Equator™比對儀，可以快速、高效地測量大批量工件的幾何尺寸和形狀。
Maurizio Rullo正在使用Equator比對儀
“得益于雷尼紹Equator比對儀，我們能夠在某些部件上集中進行所有必要測量；而以前，需要使用多臺測量儀器才能完成這些檢測。因此，大批量工件的檢測時間明顯縮短，”Rullo先生總結道。
雷尼紹PH20和MODUS軟件
PH20獨特的“測座碰觸”可以僅通過移動測座而不是坐標測量機結構，來采集測量點。只需使用測座的快速旋轉運動，即可更快地采集測量點，并獲得更高的精度和重復精度。此外，五軸聯(lián)動可省去測座旋轉定位時間。
Vittorio Caggiano、Marco Iannuzzi和Maurizio Rullo在EMA的測量室
PH20的無級定位功能確保實現(xiàn)最佳特征測量，最大限度地減少測針交換次數(shù)。五軸同步運動減少了測座在工件周圍旋轉定位所需的空間，允許在坐標測量機上測量更大的工件。PH20自動與工件坐標系對齊，可避免測針碰撞，而且無需精密夾具。
為PH20開發(fā)的獨特“推論標定”技術可一次確定測座方向和測頭位置，從而實現(xiàn)以任意測座角度完成后續(xù)測量。
PH20能夠自動與工件坐標系對齊：既無碰撞危險又省去了復雜夾具。
獨有的快速標定系統(tǒng)功能可一次確定測座和測頭的方向，實現(xiàn)在任意角度進行測量。
MODUS測量軟件簡化了復雜的測量應用并縮短了測量周期。該軟件具有測頭路徑的模擬、碰撞檢測和屏幕檢測功能，支持在CAD上離線編程。MODUS的上述特性有助于減少機器停機時間；編寫的程序可加載到機器上，供隨時使用，僅需少量測試甚至完全不需要測試。
編譯自Ernesto Imperio發(fā)表在Tecnologie Meccaniche上的原創(chuàng)文章
詳情請訪問 www.renishaw.com.cn/ema
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