文档介绍：智能制造方案成倍提升燃气轮机组件生产效率
Doncasters Precision Castings – Deritend是工业用燃气轮机叶片熔模铸造和机械加工领域的领先供应商,其叶片产品采用镍钴超耐热合金制造。
该公司致力于长远发展,并通过在精益生产和快速原型领域的持续投资,确保实现其发展目标。随之而来的结果是,客户对Doncasters提供的机加工服务的需求大幅增加,这进而又促进了公司熔模铸造业务的发展。这些强劲的需求也促使公司投资两百多万英镑升级基础设施并购置Mazak机床和加工软件,以高效率地加工超过14种新产品。
背景
在投资购买Mazak五轴加工中心之前,Doncasters采用传统的三轴加工中心搭配固定式夹具来执行类似的生产作业。这些工序不仅非常耗时,还要求机床操作人员具有很高的技能水平。例如一个典型的喷嘴组件,包括设定和加工在内的生产周期为四个小时,这样的产能远远满足不了日益增长的客户需求。此外,固定式夹具还被公司的工程师们视为是过时的技术,也是一种成本昂贵的解决方案。因此,公司决定在产品加工能力方面进行一次重大投资—他们订购了三台Mazak VORTEX i-630V/6立式加工中心。Doncasters可以利用这些机床在企业内部完成加工作业,从而为客户提供一站式的解决方案。
作为投资的一部分,Doncasters在这些机床上装配了雷尼绍RMP600高精度测头,这些测头采用了雷尼绍拥有专利的RENGAGE™应变片技术。在测量复杂的3D形状和轮廓时,这些测头能够提供无与伦比的亚微米级精度,因此非常适合完成这些加工作业。然而,在最初部署这些新设备时,Doncasters就已认识到他们将需要额外的技术支持,于是雷尼绍联系了其关联公司MSP计量软件产品有限公司。
挑战
Doncasters面临的挑战是提高“一次性加工成功”的工件比率,从而提升整体生产效率,因此他们需要尽可能消除产生误差的隐患。Doncasters的工程部门经理Ollie Macrow解释道:“在加工这些价值10,000英镑的铬镍铁合金铸件时,最好是我们能在切削开始之前,就可拍胸脯保证加工出的零件不会有问题。同时也要考虑成本因素:除了铸件成本之外,还有损失的时间,考虑到材料性质,加工过程本身的成本也相对较高。此外,某些加工组件无法返工,因此一旦发生错误,就必须报废。我们知道必须测量工件,但我们面临的挑战是,找到在不使用固定式夹具的前提下成功测量的方法。”更为棘手的是,公司的测头测量经验十分有限,之前仅利用测头做一些基本的定位调整和简单的平面校直操作,因此雷尼绍的帮助和指导对其至关重要。
同时,Doncasters还希望不再使用成本昂贵且设定费时的固定式夹具。“固定式夹具存在许多问题:成本昂贵;要有较高的技能水平才能准确定位工件;如果夹具损坏,由于工件无法对准,加工过程将无法继续;因此必须频繁地对夹具进行维护以保持其良好性能,而这又会增加时间和成本。我们希望使用更加精简的模块化装夹系统来替代这些夹具,以减少设定过程中的人工介入,”Ollie继续说道。此外,
Doncasters还必须确保完成生产目标,因此缩短工件找正时间成为引进Mazak机床的关键考虑因素。
Doncasters使用这些新机床在内部完成大部分加工作业,但仍有一些辅助性的作业需要外包。公司希望