Интегрированное решение KELCH V9xx-S для предварительной настройки инструмента и термоусадочной машины.
В производстве компонентов для аэрокосмической отрасли точность инструмента напрямую передается на заготовку — будь то пазы типа «ласточкин хвост» на турбинном диске, монтажные отверстия корпуса или контуры ребер. Любое биение или отклонение длины каждого инструмента напрямую влияет на выход годной продукции. KELCH V9xx-S объединяет измерение инструмента, термоусадочное зажимание, предварительную настройку длины и охлаждение держателя инструмента в одном рабочем месте, обеспечивая возможность предварительной обработки инструмента с «однократной настройкой и полным контролем процесса» для цехов прецизионной обработки в аэрокосмической отрасли.
1. Отраслевой контекст и проблемы измерения
Обработка деталей в аэрокосмической отрасли — это высокотехнологичный производственный процесс с нулевыми допусками. Труднообрабатываемые материалы, такие как титановые сплавы и суперсплавы, чрезвычайно чувствительны к состоянию инструмента. Одна бракованная деталь может привести к потере десятков часов машинного времени и десяткам тысяч евро убытков. Точность и уровень управления на этапе предварительной обработки инструмента напрямую определяют конечный выход годной продукции при обработке на станках с ЧПУ.
В настоящее время в аэрокосмических цехах возникают следующие основные проблемы в процессе предварительной обработки инструментов:
Фрагментация процесса приводит к накоплению ошибок.
После измерения на станке для предварительной настройки инструмента, инструменты переносятся на станок для термоусадочной фиксации, а затем возвращаются на станок для повторной проверки. Каждая передача между тремя станками вносит новые отклонения. Зазоры в зажимных приспособлениях, несоответствие базовых параметров станка и ударные воздействия при обработке усиливаются при допусках на уровне микронов.
Низкая согласованность при измерениях с помощью сложных инструментов.
Развертки, угловые головки и фасонные фрезы имеют нерегулярную геометрию режущей кромки. Традиционная настройка инструмента в значительной степени зависит от опыта оператора. Разные смены и разные операторы могут создавать отклонения в несколько микрон на одном и том же инструменте, чего достаточно, чтобы вызвать вибрацию или поломку инструмента при глубокой обработке титана в полость.
2. Решение: KELCH V9xx-S
Система V9xx-S устраняет накопленные ошибки, возникающие в многостаночных рабочих процессах, благодаря интегрированной конструкции, включающей монолитное гранитное основание, полностью автоматическое сервоуправление по нескольким осям, встроенный индуктивный узел для термоусадочной посадки и программное обеспечение для измерений EASY.
Монолитная гранитная структура, обеспечивающая стабильность на микронном уровне.
Традиционные устройства для предварительной настройки инструмента состоят из множества собранных компонентов, где направляющие, основание и поверхность могут стать потенциальными источниками деформации. В модели V9xx-S используется монолитная литая гранитная конструкция, широко зарекомендовавшая себя в метрологии и прецизионном производстве. Благодаря высокой тепловой инерции она нечувствительна к колебаниям температуры в цехе и внутреннему тепловыделению. В сочетании с превосходным гашением вибраций она поддерживает стабильность базового уровня на субмикронном уровне в течение длительной эксплуатации.
Система ЧПУ-сервопривода + интеллектуальное программное обеспечение для стандартизированного измерения сложных инструментов.
Система оснащена 5-осевым приводом и 4-осевым сервоуправлением с ЧПУ, а также промышленной ПЗС-камерой с телецентрическим объективом, обеспечивающей повторяемость ±2 мкм . Программное обеспечение EASY предоставляет графические подсказки Picture Start, позволяющие пользователям создавать автоматические программы измерений, просто выбирая контуры инструмента. Специальные программы измерений для разверток и угловых головок решают проблемы обеспечения стабильности при работе с нестандартными инструментами аэрокосмической отрасли. Функция Teach-in преобразует сложные задачи в стандартизированные программы.
3. Результаты реализации
Повышенная точность
Благодаря повторяемости ±2 мкм, биение и осевые размеры после посадки с натягом и предварительной настройки контролируются в пределах допуска, что позволяет осуществлять прямую механическую обработку без пробной резки. Значительно повышается выход годных изделий с первого прохода при выполнении таких важных операций, как фрезерование пазов типа «ласточкин хвост» для турбинных дисков и расточка корпусов.
Повышенная эффективность
Один оператор на одном рабочем месте выполняет весь процесс от загрузки до извлечения охлажденного инструмента, заменяя традиционный двухстаночный трехстанционный рабочий процесс (предварительная настройка инструмента + станок для термоусадочной посадки). Охлаждение и измерение происходят параллельно, что значительно сокращает время обработки партии инструментов и уменьшает время простоя оборудования.
