皮拉特(Pilatus)飞机公司采用测量机提高数控加工精度

　　与其它居领先地位的制造公司工作，也使皮拉特公司始终处于航空技术的领先地位。

　　新型的柔性加工系统(FMS)帮助皮拉特公司实现对关键的轻合金部件的自动化生产。此柔性加工系统由Makino公司的数控四轴加工中心组成，后者由一个自动化货盘储存/管理系统相配合，该管理系统管理48个机加货盘和144个携带原料的辅加货盘。较大的部件和工具及带型面的模型则在一个五轴计算机数控铣床上加工。
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　　其它的加工操作在巨大的Cincinnati公司Milacron四转轴五轴直接计算机控制铣床上完成。由一个4万吨液压成形机制造冲压部件。复合材料加工部门和工具部门都配有专用设备以确保在原型阶段和生产阶段的精密加工操作。飞机在各个生产线上由高度熟练的人员进行装配。随后有严格的质量保证程序，它确保在下一个装配步骤之前每个步骤都经过严格的检查和通过。

　　皮拉特公司在航空机加业激烈竞争的环境取得成功的关键之一，是利用Unigraphics设计和制造软件系统使计算机辅助设计与生产操作完全一体化。此软件使公司的工程师能参与设计和制造的细节，直接从数据模型确定机床工具的工艺途径。利用用户的计算机辅助设计的数据，根据用户的要求，产生三维实体模型工具设计。

　　最近，皮拉特公司购置了一台DEA公司高性能SCIROCCO坐标测量机，用于验证数控加工中心的精度，减少废品和返工及实施反向工程。

　　SCIROCCO是一台高速高精度坐标测量机，设计用于在开放式车间环境下工作。它采用独特的轻合金斜桥技术(SLANT BRIDGE TECHNOLOGY)设计方案，极其牢固，特点是具有极低的重心以便于平稳而精确的工作。SCIROCCO的运动速度为52m/min，加速度为3.2 m/s2，使它成为在世界上同类坐标测量机中速度最快的。该公司的SCIROCCO机的测量范围为1400 mm(X),860 mm(Y)和660 mm(Z)，空间测量精度为2.8+4L/1000 微米，配备有在WINDOWS下工作的PC-DMIS几何测量软件。此基于图形界面的测量的测量软件在坐标测量机和计算机辅助设计环境间提供一个双向连接通路。PC-DMIS具备图形方式的零件模型和测头运行路径模拟，使操作员应用原来的设计数据产生出脱机检验程序。皮拉特公司还用一个PC-DMIS的选用的综合软件模块“曲线和曲面测量模块”(Curves and Surfaces)，为复杂轮廓的尺寸分析提供一个完全CAD驱动的坐标测量机解决方案。

　　公司的生产设施计划经理汉斯 波得?马丁说：“我们需要一种能对各种各样零件进行检验的高度灵活的测量系统，从而使柔性加工系统操作员能方便地分析工艺过程的反馈数据，在必要时能快速地调整机床工具的工艺参数，我们所检验的零件是复杂的和高精度的。测量速度和精度对我们至关重要，但我们的主要目标是利用Unigraphics计算机辅助设计系统，实现一种完全兼容的CAD/CAM和检验操作。”
当时，主要的坐标测量机厂家都被邀请提出其建议，但只有DEA公司表明它能完全满足皮拉特公司对高处理量的生产用测量机和对于所有自由形状和各种各样工件提供完全CAD驱动的解决方案的综合要求。
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　　马丁这样解释：“PC-DMIS起了作用。在市场上没有其它系统能提供这样一种在坐标测量机和我们的CAD几何数据库之间的有效连接。”

　　PC-DMIS利用IGES格式从Unigraphics系统下载三维零件模型，建立一个零件的图形表示。程序员只需点击模型的任何特性，即可生成脱机的数控的检验程序，并可用模拟方法调整该程序。产生测量路径的同一模型被用于生成检验程序，在首件被制造出来之前，零件编程已完成，此时，坐标测量机完全可用于测量零件。

　　马丁说：“当我们必须制造一个老工件的复制品，或从一个手工模型直接复制一个零件时，PC DMIS所具有的方便使用的逆向工程功能加快获取零件几何尺寸的过程。”

　　所获取的数字式数据然后被直接送到Unigraphics系统以生成全CAD模型，此模型能有助于验证加工工艺过程是否符合原设计意图。这种方法较使用手工工具测量零件要快得多也更精确。

　　SCIROCCO机安装在柔性加工系统的末端，位于开放式的车间环境中。

　　马丁说：“我们车间里日常的温度变化范围为15℃～23℃。该机器在所有条件下都证明为特别精确和具有高的重复性。温度变化对测量性能的影响可忽略不计。”

　　皮拉特公司用坐标测量机检查生产工件，并用于制造过程控制，检查三维生产工具的表面完整性，并用来检查模具。

　　当新产品的首件制造出来后，他们检查其100%的特性，包括轮廓、直径、厚度、孔径位置和几何关系。检查结果用于验证工艺过程，或在必要时调整机床工具的参数。对于重复性的批量生产，他们仅检查零件的关键特性，通常为所生产的首件的所有特性的10%。

　　系统可生成各种格式的检测结果报告，以满足各种质量保证和生产的要求。他们还向公司的客户提供关于产品质量的清晰文件和客观证明，说明他们的零件在加工上的一致性并遵守规范制造。

　　马丁说：“我们采用三班工作制，能及时地满足严格的交付日程的要求。因此，灵活性和检验速度对我们很重要。SCIROCCO测量机是目前市场上速度最快的活动桥式坐标测量机，它比同类机器能提供更完整的数据采集能力。现在，我们的零件检验速度能跟上新型的柔性加工系统。我们这里制造的大部分零件都是自动地在3～5分钟内完成检验的。只需几分钟即可换到一种新的零件状态并开始检验”。

　　皮拉特公司还有一台LK公司制造的测量系统。已决定利用PC-DMIS进行软件升级，
使之能与市场上几乎任何的坐标测量机相连接。由于PC-DMIS将对两台坐标测量机是通用的，对每个零件只需编写一个程序即可。

　　马丁最后说：“这能导致生产时间的减少，在整个公司范围内采用通用的检验程序，以及提高检验数据的精度。”  

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