克服航空零件加工的挑战

来源:荣格

发布时间:2018年9月5日下午 04:09:11

这家位于Toluca的工厂已成为航空航天业的主要供应商。该工厂对于加工流程的持续改善一直是该工厂成功的关键。通过改变刀具技术来改进加工工艺,帮助他们克服加工中的最新挑战。

通过使用角度为5º和10º的Penta刀片,他们规避了去毛刺工艺,并将加工时间缩短了40%。

通过使用角度为5º和10º的Penta刀片,他们规避了去毛刺工艺,并将加工时间缩短了40%。

在12年前,Procesos Control Numérico Computarizado (Computer Numerical Control Processes)公司作为Parker的供应商进入航空航天工业领域,如今已成长为这一细分领域的专业供应商。

Procesos Control Numérico Computarizado公司总经理Moisés Flores Vásquez说:“前三年我们获得了大约100个型号的零件订单,到2011年,我们已经为他们生产了300个型号的零件。迄今为止,我们已为其生产了600多个型号的零件。”

2012年,另一位重要客户加入进来:一家西班牙喷气式涡轮发动机制造商。他们现在为这家公司生产27个型号的零件。

Moisés Flores Vázquez说:“航空航天和汽车仍然是我们的两大支柱。今天我们需要更多的加工业务,因为我们有30台数控车床和两台加工中心可以向客户提供零件加工业务。”

用新一代刀具迎来新发展

Procesos Control Numérico在车削中心进行了多项应用,他们正在开发一个用伊斯卡 Penta刀片进行螺纹加工的项目。Flores说:“我们找不到合适的刀具执行那些需要特定角度的螺纹加工,伊斯卡公司向我们介绍了该刀具,新刀具帮助我们缩短了加工时间,提高了生产效率,并更快地完成了零件加工。”伊斯卡在此销售Penta刀片已经数年,为他们特定的螺纹加工提供量身定制的解决方案。尽管代价很高,但效率更高。

这种新刀具被用于生产几种几何形状相似,但不同尺寸的喷嘴。他们还与伊斯卡工程师一起开发了适用于加工中心的刀具,以满足Parker公司复杂零件的加工要求。Procesos Control Numérico车间生产的所有零件都从棒料开始,以获得每个零件的特定几何形状。每个零件都由单一材料一次加工制成,也就是说它们不会以焊接或连接的方式拼接。Flores说:“这帮助我们开发更复杂的零件,现在我们正在开发在4轴和5轴加工中心上生产更为复杂的零件。”

在Procesos Control Numérico工厂生产的零件是Parker公司为起落架、副翼或飞机涡轮建造的液压连接系统。Flores解释说:“我们生产的零件应用到了所有这些系统,目前已有600个零件型号,例如燃油或油液的快速连接接头。”

Ernesto Munguía Flores是Procesos Control Numérico公司的一名工程师,负责按时准确生产喷嘴,并且排查掉不合格产品,他的职能之一是不断寻求生产的改进加工方法,最新挑战是在制造喷嘴时减少加工时间。Munguía说:“我们与伊斯卡合作的主要项目是开发喷嘴的切槽加工,之前,我们使用刀片加工凹槽,我们不得不用刀片磨至0.46mm切宽并磨出10º或5º的后角。这显然增加了刀具的成本,因为磨削需要时间,我们还必须验证刀片是否符合切槽的规格。用这种刀片加工还会产生毛刺,这使得操作者无法检查零件的外径。为了破除这一困境,我们联系了伊斯卡公司,伊斯卡的工程师向我们推荐了带有5º和10º后角的Penta刀片。”

Penta刀片的采用大大缩短了加工时间,且加工的零件无毛刺。这使得他们能够避免需要另一名操作员执行额外的去毛刺工序。Munguía解释说:“这对我们来说是一个非常重要的进步,因为它大大缩短了加工时间,减少了操作人员不必要的去毛刺过程,而且我们能够将原来磨削刀片的员工重新安置到其它业务中,除此之外,新刀片为我们提供了更精准的尺寸,而无需操作人员花时间进行测量。”

这些喷嘴的凹槽尺寸为0.254mm,需要切削刀具能在加工过程中保持更高的一致性和更长的切削刃寿命。

这些喷嘴的凹槽尺寸为0.254mm,需要切削刀具能在加工过程中保持更高的一致性和更长的切削刃寿命。

Procesos Control Numérico的工厂以前在每片刀片的磨削上大约需要耗费一小时。也就是说需要消耗一整天的时间磨削10片一盒的刀片。Munguía说:“刀尖被修磨一次,我们只能使用一次。根据这些刀片的消耗量我们约每周修磨40次刀尖。因此,如果我们算上操作员去毛刺的时间,他们已经将每个喷嘴的生产时间缩短了大约40%。Penta的另一个好处是它有五个切削刃,而我们之前使用的只有两个切削刃。我们还节省了操作员从仓库领取新刀片的时间,将其安装并加工零件。现在,在加工过程中,当一个切削刃磨损时,我们只需将另一切削刃转位到同一个Penta刀片工作位处并继续工作。”

他们使用这种加工工艺为Parker公司生产喷嘴,而这占他们整个生产总量的85%。喷嘴由321不锈钢、304不锈钢或钛合金作为原材料制造。喷嘴生产的第一步始于棒料。棒材被送入机床并开始加工过程。首先进行粗加工操作去除余量,获得更好的零件可加工性。随后进行精加工,切槽(采用另一个款伊斯卡切槽刀GHMR完成),并进行切断加工。喷嘴生产的第一部分结束(使用伊斯卡切断切槽刀HGFH)。下一道工序在另一台机床上执行,喷嘴夹持部位做了变更以进行最终加工。

车间的质量控制体系从来料品质管理开始,他们建立了许多控制点,以实现全程品质管控的生产并获得零次品。该公司在航空航天工业领域获得了2013年的AS 9100标准C版认证。自那时起,他们一直保持着这一认证,并于最近再次获得认证。

“我们必须处理那些通常非常紧迫的航空航天业的紧急任务,制造一架飞机可能需要一年的时间,但有时制造计划受扰或延迟授权可能导致项目停滞不前,这就是为什么我们要做好准备,随时准备及时响应客户的要求。”Moisés Flores解释说,“我们的质量承诺是通过从公司内部及外部,不断改进我们的生产和管理流程来满足客户的要求和期望,这一直是我们的基本方针和愿景。”

目前为Parker公司加工的情况是,每百万件零件的次品率为零,这充分说明了Procesos Control Numérico奉行的质量控制体系的水平。他们每年为Parker公司生产250,000件零件,并且完全没有次品。截至今年6月,Parker公司财政结算时,他们仍然没有次品。

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