随着现代数控技术的发展,数控机床的普及程度得到快速提高。作为在数控制造技术应用方面的排头兵,经过20多年的快速积累,航空航天企业已从过去购买CAD/CAM软件不以为用,到现在真正把CAD/CAM技术作为不可或缺的重要技术使用,这也足以反映出其"超前技术储备战略"的必要性。假设如果没有过去决策层引进价格不菲的CAD/CAM系统,也决不会有航空航天CAD/CAM技术应用的今天。
纵观国内主要表现为:军工制造系统硬件装备虽然达到了较高水平,但在真正高精度制造水平上依然存在较大差距;对高技术手段,企业有较高的认同度,就国内信息化而言,由于企业现有软件及信息系统的过度排他性,而导致较多高精密制造技术被距门外;企业的软件仅仅作为初始的软件工具在使用,而谈不上真正意义的软装备,要提升软件工具作为企业的软装备还有很长的一段路要走;真正走出去引进来,打破制约发展和观念保守;避免与国外同样的硬件、软件环境,而制造效率和精度天壤之别的情况发生。
下面就基于数控加工质量控制缺环的解决、数控加工自适应技术、数控机床工艺精度检测等技术,以及基于Delcam在机检测技术实现工艺和质量自动化分别进行初步探讨。
一、数控加工过程不受控,是信息化的工艺缺环
随着航空航天企业制造需求的提高,对加工精度和质量稳定性的要求很高,数控加工过程质量检测也得到了越来越多的企业重视。某航空企业在零件制造过程中,其数控加工过程的工序间要到计量中心进行检测,而机床停机待检,数控机床到三坐标,然后返回数控机床,这样多次反复,确定下一道工序是否进行;而零件最终到终检仍然是废品。分析问题原因,在于较多的环节都存在脱控。
在制造过程中,零件在数控机床和企业计量中心CMM之间反复周转。为避免周转过程及零件返回数控机床找正定位,以及出现应力变形、CMM检测错误等可能存在的风险,采用在机检测技术(Delcam OMV)可有效地避免在数控加工过程中存在的风险及无价值成本的产生。为此,我们可以提出以下问题:
● 搬运工件到三坐标测量机的成本?超大型工件如何搬运?
● 成本多少?
● 复杂形状零件如何装夹?
● 如何知道机床正在加工废品?
● 返修零件装夹的时间成本?
● 机床停滞时间成本是多少?
● 抽检中发现问题,其他工件质量是可靠的吗?
● 增加抽检密度要增加多少时间成本与人力成本?
● 整条加工工序各环节的产品质量如何保证?零件待检的时候,机床停滞造成多少成本浪费?
针对在机质量控制技术而言,不仅仅需要机床有测头,并且需要具备针对检测数据的分析能力,那么机床拥有测头,是否符合在机检测标准呢?回答是否定的。在机检测要具备:依托设计的CAD模型,进行不脱离制造理论模型的检测数据比对,同时要具备模型制造质量分析,并能将中间检测结果存储到企业管理信息系统中的在线数据采集功能,拥有完善的数据检测报告,让数控加工过程数据具备可追溯性,OMV是解决数控加工过程质量控制的重要工具,弥补传统数控制造工艺的质量控制盲点、缺环。在机检测数据针对批量零件具备输出SPC数据的能力,能有效地在零件量产的过程中提供详细的质量控制数据。
在机检测技术是基于数控系统完成的,由PowerlNSPECT编写数控机床能够执行的检测程序,并进行碰撞干涉检查。对数控机床而言,其主要功能用于处理数控加工质量,要求不能对系统做改造,采用数控机床本身的代码来实现在机检测,并输出检测结果,同时可以支持五轴机床。