Eine Nachrüstung einer Koordinatenmessmaschine kann eine kostengünstige Möglichkeit darstellen, die Prüfkapazität zu erhöhen und gleichzeitig die Lebensdauer bewährter Messtechnikgeräte zu verlängern. Bei Cross Manufacturing führten die steigende Nachfrage und umfangreiche Prüfanforderungen dazu, dass ein höherer Durchsatz erforderlich wurde, ohne in eine weitere Koordinatenmessmaschine investieren zu müssen.
Durch die Aufrüstung von zwei bestehenden LK-Koordinatenmessgeräten erhielt das Unternehmen Zugang zu moderner Software, Multisensor-Fähigkeiten und taktiler Abtasttechnologie und verlängerte gleichzeitig die Lebensdauer der Maschinen, die die Produktion bereits seit vielen Jahren unterstützen.
Die Anforderungen an die Inspektion nehmen weiter zu
Cross Manufacturing stellt Bürstendichtungen und zugehörige Komponenten für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energieerzeugung her.
Viele Produkte werden unter Einhaltung strenger Toleranzen hergestellt und müssen vor ihrer Freigabe einer umfassenden Prüfung unterzogen werden.
Zu den Herausforderungen gehörten:
- Hohe Prüfvolumina
- Enge Maßtoleranzen
- Steigende Nachfrage seitens der Kunden
- Die Notwendigkeit, die Produktivität aufrechtzuerhalten, ohne in zusätzliche CMM-Kapazitäten zu investieren
Nach Angaben des Unternehmens wird der Großteil der gefertigten Teile einer Prüfung unterzogen, was die verfügbaren Messmittel erheblich beansprucht.
Eine CMM-Nachrüstung verlängert die Lebensdauer bestehender Anlagen
Anstatt die vorhandenen Anlagen zu ersetzen, wurden zwei bestehende Koordinatenmessgeräte im Rahmen eines Nachrüstungsprogramms modernisiert.
Das Projekt umfasste:
- NMC300-Steuerungen
- Aktualisierte Firmware
- Moderne Messtechnik-Software
- Motorisierte Messköpfe PH10MQ von Renishaw
Im Rahmen der Nachrüstung wurden die ursprünglich 1997 und 2007 installierten Maschinen modernisiert, wobei die bewährten mechanischen Strukturen beibehalten wurden, die weiterhin die erforderliche Messgenauigkeit gewährleisten.
Außerdem wurden die Systeme zukunftssicher gemacht, indem die Integration zusätzlicher Sensoren über herkömmliche berührende Messtaster hinaus ermöglicht wurde.
CMM-Nachrüstung ermöglicht taktiles Scannen
Eines der wichtigsten Ergebnisse der Aktualisierung war die Einführung des taktilen Scannens.
Das Unternehmen kann nun eine SP25M-Rastersonde einsetzen, um bei Routineprüfungen deutlich mehr Messdaten zu erfassen.
Zu den erwarteten Vorteilen gehören:
- Verkürzte Messzykluszeiten
- Schnellere Überprüfung kritischer Merkmale
- Verbesserte Inspektionseffizienz
- Erhöhte Durchsatzkapazität
Cross Manufacturing geht davon aus, dass das taktile Scannen die Messzeiten im Vergleich zu bestehenden Prüfverfahren um mindestens ein Drittel verkürzen könnte.
Einhaltung enger Toleranzen in der Luft- und Raumfahrt
Zu den auf den Koordinatenmessgeräten geprüften Bauteilen gehören:
- Bürstendichtungen
- Ringsegmente
- Spielplan
- Präzisionsgefertigte Turbinenkomponenten
Die Prüfanforderungen reichen von Toleranzen von etwa ±51 Mikrometer bis hinunter zu ±5 Mikrometer.
Viele Messungen konzentrieren sich auf qualitätskritische Merkmale, die für die Gewährleistung der korrekten Passform, Leistung und Zuverlässigkeit bei Gasturbinenanwendungen erforderlich sind.
Die modernisierten Systeme bieten weiterhin die erforderliche Messgenauigkeit für anspruchsvolle Aufgaben in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energieerzeugung.
Tägliche Überprüfungsroutinen und eine jährliche Kalibrierung tragen dazu bei, dass die Maschinen auch weiterhin die für diese Anwendungen erforderliche Genauigkeit gewährleisten.
CMM-Nachrüstung unterstützt zukünftige Multisensor-Prüfungen
Ein wesentlicher Vorteil des Nachrüstungsprojekts besteht darin, dass in Zukunft weitere Messtechnologien integriert werden können.
Zu den möglichen Anwendungsbereichen gehören:
- Weitere Scan-Technologien
- Berührungslose Sensoren
- Messung der Oberflächenrauheit
- Prüfroutinen mit mehreren Sensoren
Durch die Zusammenfassung mehrerer Prüfunktionen in einer einzigen automatisierten Routine könnten künftige Upgrades die Effizienz weiter steigern und den Bedarf an nachgelagerten Messvorgängen verringern.
Optimierung der Arbeitsabläufe in der Fertigung
Die Koordinatenmessgeräte unterstützen die Fertigungsaktivitäten direkt in der Fertigung.
Im gesamten Fertigungsprozess werden die Teile häufig zwischen Werkzeugmaschinen und Prüfstationen hin- und herbewegt, von der Vorproduktionsprüfung bis hin zur Endabnahme.
Eine zuverlässige und effiziente Prüfung ist daher unerlässlich, um den Produktionsfluss aufrechtzuerhalten und Zertifizierungsmaßnahmen zu unterstützen.
Bei Produkten für die Luft- und Raumfahrt werden Prüfungen und Zertifizierungen häufig direkt von geschultem Personal im Rahmen von Zulassungsvereinbarungen mit dem Hersteller durchgeführt, weshalb die Konsistenz der Messungen von besonderer Bedeutung ist.
Die Verfügbarkeit dedizierter CMM-Kapazitäten trägt zudem dazu bei, die Produktionseffizienz aufrechtzuerhalten, während die Nachfrage weiter steigt.
Offline-Programmierung erhöht die Auslastung der Koordinatenmessmaschine
Um die Produktivität noch weiter zu steigern, wurde zudem eine Offline-CAMIO-Programmierstation eingeführt.
Zu den Vorteilen gehören:
- Programmerstellung während der laufenden Prüfung auf dem Koordinatenmessgerät
- Reduzierte Maschinenstillstandszeiten
- Schnellere Entwicklung von Prüfroutinen
- Bessere Nutzung der vorhandenen Messtechnik
Fünf Mitarbeiter sind für die Erstellung und Optimierung von Prüfprogrammen qualifiziert, während eine größere Gruppe von Bedienern die Systeme für die täglichen Qualitätskontrollaufgaben nutzt.
Durch die Möglichkeit, offline zu programmieren, wird sichergestellt, dass wertvolle Maschinenzeit für die Messung und nicht für die Programmentwicklung genutzt wird.
Verlängerung der Lebensdauer bestehender Messtechnikgeräte
Diese CMM-Nachrüstung zeigt, wie bestehende Koordinatenmessgeräte modernisiert werden können, um eine höhere Produktivität, schnellere Prüfabläufe und erweiterte Messmöglichkeiten zu erzielen, ohne dass Kosten für den Austausch der Geräte anfallen.
Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
- Taktile Scanfunktion hinzugefügt
- Verkürzte Prüfzykluszeiten
- Erhöhte Durchsatzkapazität
- Moderne Steuerungs- und Softwaretechnik
- Multisensor-Kompatibilität
- Verbesserte Programmier-Effizienz
- Verlängerung der Lebensdauer bestehender Koordinatenmessgeräte
Durch die Nachrüstung mit einem CMM hat Cross Manufacturing seine Prüfkapazitäten erhöht, sich auf künftige Multisensor-Messungen vorbereitet und die Lebensdauer seiner Messtechnik-Anlagen verlängert, wobei die für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energieerzeugung erforderliche Genauigkeit gewahrt blieb.
