如果Galaxy Tool工具公司能夠加工更大的零件，那么就可以讓這個(gè)位于堪薩斯州Windfield地區(qū)的生產(chǎn)車間承接范圍更廣的加工業(yè)務(wù)。該加工車間原來只生產(chǎn)一些與飛機(jī)模具相關(guān)的零件，如果能夠加工較大型的零件，那么它就可以承接這類模具中所有零件的加工業(yè)務(wù)。這樣，它就可以使這一車間實(shí)行一站式資源服務(wù)，而且也可以邏輯性地選擇這些零件的組裝業(yè)務(wù)。因此當(dāng)Galaxy公司最近購置其最大加工中心的時(shí)候，該加工車間不只是擴(kuò)大了它的生產(chǎn)范圍，而且也擴(kuò)大了它的服務(wù)范圍。 然而，要使車間發(fā)生根本變化不只是購置一臺(tái)新機(jī)床的問題。正如該工廠的經(jīng)理Gary Samms先生所說的那樣，任何人都可以購買大型機(jī)床切削加工大型零件。而真正面臨的挑戰(zhàn)是在于保證那些加工零件的質(zhì)量。也就是說，其所面臨的挑戰(zhàn)就是如何檢驗(yàn)這些產(chǎn)品。該車間的工作包括飛機(jī)表面的組合模具和拉伸模具加工，這種模具的外形較大，具有流線型表面，幾何形狀復(fù)雜，其體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過車間內(nèi)最大的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。 圖1 這種組合工具將在飛機(jī)生產(chǎn)中用于連接飛機(jī)的外殼和縱梁Galaxy公司所找到的解決方案是采用一臺(tái)激光跟蹤檢測(cè)儀，這是一種便攜式測(cè)量裝置，當(dāng)其移動(dòng)通過一個(gè)零件時(shí)，由激光跟蹤一個(gè)反射器，在一定的距離內(nèi)對(duì)零件進(jìn)行精密的三維測(cè)量。Galaxy公司選用的激光跟蹤檢測(cè)儀由Automated Precision 公司（API）提供，該公司設(shè)立在馬里蘭州的Rockville地區(qū)。該測(cè)量?jī)x所起的作用不但體現(xiàn)在精密加工方面，而且還表現(xiàn)在精密組裝方面。目前，與飛機(jī)模具相關(guān)的業(yè)務(wù)占車間業(yè)務(wù)量的75%，對(duì)于原先只是一個(gè)模具加工車間的公司而言，這是一個(gè)值得令人矚目的新發(fā)展。 發(fā)展機(jī)遇 事實(shí)上，在Galaxy公司其余的25%業(yè)務(wù)中，模具加工仍占相當(dāng)?shù)臄?shù)量，還包括注塑模具和吹塑模具的生產(chǎn)。在8年前，車間開始利用其機(jī)床多余的生產(chǎn)能力，從事與飛機(jī)模具相關(guān)的加工業(yè)務(wù)，最初，只是為Wichita地區(qū)附近的飛機(jī)制造商提供服務(wù)，滿足他們的需要。不久以后，飛機(jī)零件制造業(yè)開始欣欣向榮地發(fā)展，而模壓制品行業(yè)開始蕭條。為了獲得更多與飛機(jī)零件制造相關(guān)的機(jī)會(huì)，該車間首先冒著一定的風(fēng)險(xiǎn)涉足5軸加工，然后逐漸擴(kuò)大其加工范圍。今天，該車間所擁有的最大和最新加工中心為SNK型雙立柱5軸機(jī)床，其X軸行程為167 in，工作臺(tái)負(fù)荷能力達(dá)33000Ib。 圖2 Mike Anderson先生手中正握著其中一個(gè)反射器，進(jìn)行激光跟蹤檢測(cè)儀的測(cè)量工作。該車間使用各種各樣的安裝附件，根據(jù)孔徑和其他各特點(diǎn)的相對(duì)位置對(duì)反射器進(jìn)行精確的定位相反，檢測(cè)這一機(jī)床加工件所用的測(cè)量裝置是便攜式的，重量很輕。 激光跟蹤檢測(cè)儀安裝在三腳架上，立式樞軸支撐，可采用手工作業(yè)方式，使其隨同一小型反射器的位置并行移動(dòng)。API系統(tǒng)可以測(cè)量XYZ坐標(biāo)位置，在離開16ft.的距離時(shí)，其測(cè)量精度為±0.0006 in；當(dāng)其離開65ft.的距離時(shí)，其測(cè)量精度為±0.0012 in。在這樣的距離內(nèi)，激光跟蹤檢測(cè)系統(tǒng)可以補(bǔ)償濕度對(duì)光束造成的影響以及補(bǔ)償溫度變化對(duì)零件尺寸造成的影響。然后在激光跟蹤檢測(cè)系統(tǒng)上連接一臺(tái)筆記本電腦，采用該車間自己選購的測(cè)量軟件，將測(cè)量點(diǎn)與零件的CAD模型進(jìn)行比較。 圖3 Aderson先生正在前后移動(dòng)跟蹤測(cè)量?jī)x的反射器，使其在零件的長度上行走，同時(shí)，跟蹤測(cè)量?jī)x迅速地采集捕捉數(shù)據(jù)點(diǎn)，從而掃描繪制出三維平面的“地圖”使用這一測(cè)量?jī)x器的是Galaxy公司的Mike Anderson先生，他是該公司的質(zhì)量控制檢驗(yàn)員。他說，調(diào)試這一設(shè)備所需的時(shí)間不到1h。不管零件在車間中的什么地方，都可以使用這一測(cè)量?jī)x器進(jìn)行在線測(cè)量或脫機(jī)測(cè)量。在開始檢驗(yàn)時(shí)，首先讓激光跟蹤檢測(cè)儀自己“尋找”零件，在零件上測(cè)量一組位置基準(zhǔn)點(diǎn)。然后利用這些參考點(diǎn)，通過軟件應(yīng)用最合適的分析方法，確定零件與測(cè)量?jī)x之間的相對(duì)空間位置。 Anderson先生解釋說：“零件是否顛倒和懸掛在空中都沒有關(guān)系。”因?yàn)椴还苁橇慵€是跟蹤測(cè)量?jī)x都與平面無關(guān)，該測(cè)量?jī)x不但適合于檢測(cè)很大的零件，而且還可以檢測(cè)無法在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上平放的外形不規(guī)則零件。 實(shí)際上，檢測(cè)不規(guī)則形狀的零件與檢測(cè)外形正常的零件一樣容易。在Galaxy公司的大型零件上，Anderson先生不但可用該測(cè)量?jī)x測(cè)量特定的各個(gè)點(diǎn)，如測(cè)量孔徑的位置，而且還可以掃描零件外形的“地圖”。他只需簡(jiǎn)單地在零件的長度上行走，同時(shí)讓反射器在表面上來回移動(dòng)。這一切可以使跟蹤測(cè)量?jī)x迅速地捕捉到成百上千個(gè)測(cè)量點(diǎn)，從而精確地確定外表輪廓。 圖4 根據(jù)CAD模型，可從顯示器上顯示出被測(cè)量點(diǎn)與其期望位置的差別。較小的數(shù)字顯示在X、Y和Z坐標(biāo)上的差距在運(yùn)動(dòng)中測(cè)量 Anderson先生說，激光跟蹤測(cè)量?jī)x的便攜特性使公司節(jié)約了相當(dāng)可觀的費(fèi)用。例如，必要時(shí)它可以自由地在機(jī)床上檢驗(yàn)零件—在許多情況下，甚至可以檢驗(yàn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)無法測(cè)量的足夠小的零件—即可節(jié)約測(cè)量時(shí)間，又可脫機(jī)檢驗(yàn)，省去零件裝卸時(shí)的各種麻煩和零件再次加工時(shí)的調(diào)試裝卡。在Galaxy公司的某些零件上，不用接觸設(shè)定值就可以自由地檢測(cè)零件，對(duì)于兩名操作人員來說，每天可以節(jié)約很多時(shí)間。 這種激光跟蹤測(cè)量?jī)x甚至可以搬運(yùn)到客戶的現(xiàn)場(chǎng)工作。Anderson先生說：“我可以很容易地將它拿到飛機(jī)上帶走。”當(dāng)Galaxy公司生產(chǎn)的一個(gè)夾具需要在客戶的車間內(nèi)維修時(shí)，可直接在客戶的車間內(nèi)調(diào)試這一臺(tái)跟蹤測(cè)量?jī)x，客戶根本不需要將這個(gè)零件運(yùn)回到Galaxy公司的車間來進(jìn)行維修。 精密的裝配 飛機(jī)裝配中所使用的夾具是Galaxy公司現(xiàn)今所提供的另一類與飛機(jī)模具相關(guān)的零件實(shí)例。這些夾具也許并不需要很復(fù)雜的輪廓外形，它們一般由很分散的平面零件組成，但相互之間必須保持精密正確的定位。 圖5 在這一夾具上所示的是一個(gè)工件近視圖，在其焊接前，應(yīng)將其安裝就位。在安裝就位的過程中，需采用激光跟蹤測(cè)量?jī)x進(jìn)行精密檢測(cè)和顯示該夾具用于機(jī)翼中心部分的裝配，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但因其關(guān)鍵表面的分離距離過大，裝配比較困難。 Anderson先生說，跟蹤測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)化了全部工作。將圖中所示的墊塊輕輕夾緊，然后采用該測(cè)量?jī)x監(jiān)控，同時(shí)采用錘子將該工件安裝就位。注意跟蹤測(cè)量?jī)x，使其保持精密的清晰度，并在停止錘擊的安裝點(diǎn)上焊接墊塊，然后撤除夾具。他們還為這種激光跟蹤檢測(cè)儀找到了新的用途，即將其應(yīng)用到超大型加工件的檢驗(yàn)。總之，車間想要使用這種測(cè)量?jī)x的任何地方，都可以進(jìn)行精密的三維測(cè)量。