激光千分尺测量加工中的零件

执行蜂窝加工策略时在检查过程中的瓶颈可能是灾难性的。但大批量制造商在印第安纳州和内布拉斯加州最近实施了一项新规测量系统，使加工单元，从而平稳且无需昂贵的中断运行。

在其工厂的每个部门，米切尔和斯科特机器公司(印第安纳州印第安纳波利斯)张贴了一个牌子，上面写着:“质量是产品的内在质量，而不是检查它。”但是，对于一个拥有超过17500个活动量规的电池的公司来说，这句格言似乎不太合适。事实上，该公司拥有约25万平方英尺的生产空间和300多名员工，零部件检测是该公司工作的主要方面。

该公司的船舶超过每年有2000万级的部件和组件，以重型卡车，越野车，农业装备和汽​​车制造商。以满足客户的质量要求严格，公司的检测设备包括三坐标测量机，16个倍光学比较器和无数计测量的轮廓，表面光洁度和圆度。公司同时在它的每个生产部门，以及环境控制计量实验室保持一个设备齐全的检查站。

mitchell & Scott最近购买了一种新型激光测量仪，使公司大大减少了对传统测量仪的依赖，以及测量所需的时间。这个装置是由LaserMicro100微米制造的布卢姆以前（米切尔堡，肯塔基州）。

“我们购买激光测量仪，以帮助我们跟上零件的流动，如燃油泵传动轴，增压器轴和水泵轴，”比尔·斯图沃德说，该公司的测量仪协调员。“我们将其安装在我们的第一个制造单元中，并将其用于单个部件家族。“我们可以通过它运行8个不同的部件编号，当我们添加第二个细胞时，激光也可以处理这个问题。”

这些轴零件的尺寸跨度范围从0.625英寸到1.25英寸直径和3.50英寸到4.50英寸长度。零件由1215和1144自由加工钢组成，典型公差为±0.0025英寸到±0.004英寸。这些零件的标准机械光洁度是125 Ra。在生产过程中，每隔不少于15分钟提取一次样品。每个部件包含17种不同的直径可供测量。

在获得激光千分尺之前，该公司的操作人员必须使用许多不同类型的传统量规和千分尺。Steward先生说:“操作员需要首先写下计量数据，然后手动将这些信息输入计算机，以便下载到我们的中央SPC系统。”考虑到公司的经营范围，这是一个非常耗时的过程。

米切尔和斯科特公司只用了一个激光测量仪，现在已经淘汰了41个传统测量仪。斯图尔德先生说:“我们不需要运行一个由8个零件组成的系列，还要处理多达70个规格的零件，我们只需从激光触摸屏上选择零件程序，加载零件，然后按下启动按钮。”“SPC数据直接下载到我们的中央计算机，无需操作员干预。这种方法消除了手工输入数据时出现错误的可能性。”

当公司第一次收到新规，百隆代表了2天在公司的工厂，负责安装，并提供培训。从各部分家庭对样品进行最终验收测试造成的不超过0.000021英寸变化。分别测定出的数与表面光洁度范围从16 Ra至125太阳神不同部分。双-X和三-X主设定磁盘在初始评估中使用，结果与那些通过数字超微米制得非常密切相关。

Steward先生说:“在我们的过程控制中，拥有一个足够精确的非接触量规来检测工具线的外观已经成为一个非常宝贵的工具。”“这使我们能够在上游问题导致下游报废零部件之前解决上游问题。”这一过程是由激光计的彩色编码读出，包括红色，黄色和绿色的指示器。当读数漂移到黄色区域时，操作人员就知道零件尺寸或表面光洁度的变化正在向公差极限移动。这允许在任何不良零件生产之前实时解决工装问题。

米切尔和斯科特的轴生产单元采用四种不同的加工操作。在最初的成形和剃须操作之后，零件进行数控车削操作，钻孔操作，最后到多边形铣削操作。在成型/剃须操作后立即进行测量，以确保所有后续步骤都符合规定的外径公差。在这个过程中，四个多轴，自动机床给激光测微器送零件。

Steward先生说:“有了激光测量仪，我们可以实现快速的转换，以获得我们采用蜂窝技术时所希望的效率。”“这消除了检查过程作为我们周期时间的一个因素。我们的整个周期时间现在和机器周期时间一样——仅此而已。”

内布拉斯加州的故事

内布拉斯加州的约克市是由联合技术公司Hamilton Sundstrand经营的精密加工工厂的所在地。这家工厂有225名员工，每天三班倒。操作包括三轴和四轴数控铣削，钻孔，数控车削，精密磨削，花键切割，金属加工和装配。零件材料包括不锈钢，碳钢和工具钢，铸铁和镍基合金，包括英科乃尔，氮和铝。通常，该公司生产的棱柱形部件和组件小于12英寸的立方体，而圆形部件通常直径小于12英寸，长度小于14英寸。

技术支持公司的区域经理查理·桑德斯，密切参与生产轴式零件旋转的应用，包括许多用于航空航天发动机。

“为了满足全厂范围的举措，我们修订了我们的加工策略，包括供应链的生产单元，”桑德斯说。“在这个过程中，我们在技术的改进投资显著资本和资源。我们看着一切，新的工具，砂轮，机床和先进的量具。我们需要挤压的浪费每一点我们的生产流的。一个岛屿在流计量“。

在该细胞中产生许多轴式部分对于飞机电力系统中的关键性能的组件。在汉胜公司的电力企业在罗克福德，伊利诺伊州，内布拉斯加州生产的转子轴正在测试和出厂前组装成发电机。这些转子轴上的Studer S40cnc外圆磨床光洁度地面。

对于这些零件的某些关键外径尺寸，必须检查三个不同的点，并不断进行验证。轴的长度从0.630英寸到10.165英寸，直径从0.788英寸到3.741英寸。直径公差从0.0002英寸到0.0005英寸，表面光洁度范围从6 Ra到32 Ra。每年的产量约为15000个轴，每个轴需要12次检查，这相当于每年进行大约180,000次单独的测量。

桑德斯说:“我们知道，我们需要一种测量技术，既能满足这些需求，又能在可预测的质量下降低成本。”该公司之前的方法涉及使用与蜂窝制造策略不兼容的台架比较器。

“通过比较，可能需要15〜30分钟简单的收集和准备计，”桑德斯说。“如果你有三个不同的消耗臭氧层物质检查，你需要三种不同的板凳比较器，磁盘集。此外，在板凳比较，你有一个范围的只有0.002英寸，所以你必须为每个操作重置。随着激光仪，您只需选择程序，加载部分，按下按钮，扬长而去。整个过程不到一分钟的花费更少。”

桑德斯还指出，重新校准时间也是一个因素。每班至少要做一次，一天可能要做四次。在这种情况下，激光计在10秒内重新校准自己，而台式比较器大约需要3分钟。桑德斯先生说:“使用激光测微仪，我们将误差降低到0.00002英寸，远远低于汉密尔顿山德斯特兰德公司可接受的标准。”

使用这种新的检测技术，该公司已经大大提高了其制造过程的速度和准确性。据桑德斯先生说，这正在带来一些巨大的好处。他说:“在过去的3年里，我们的加工操作已经实现了75%的缺陷减少。”“这不仅提高了我们的运营，还增加了我们交付给客户的零部件的实际价值。”