Thiokol的工程師們知道這臺封存起來的龍門系統(tǒng)海洼,并理解將它用于自動測量能極大地提高測量工作的產(chǎn)量和一致性拧揽。Thiokol的資深主任工程師庫爾特.維克負(fù)責(zé)CMM的安裝慰照。他說這項提議具有重大意義灶挟,因為NASA 已經(jīng)在測量機(jī)上投資了90萬美元,最后的安裝可能在尤他州的克利爾菲爾德市毒租。Thiokol推進(jìn)裝置部的翻修工作中準(zhǔn)備以上述成本的很小的一部分完成稚铣。NASA同意將這臺龍門測量機(jī)發(fā)運(yùn)到Thiokol推進(jìn)裝置部。
Brown & Sharpe公司的售后服務(wù)部簽約凳渗,作為主承包商負(fù)責(zé)安裝這臺龍門系統(tǒng)秽擦,并將其和現(xiàn)有的一個旋轉(zhuǎn)平臺綜合在一起。安裝工作于1998年初完成呢呕。
維克說:“由蘭迪.沃倫領(lǐng)導(dǎo)的售后服務(wù)隊伍和我們合作资汛,以確保NASA所花的這筆錢將取得最大的價值】蚰耄”這個售后服務(wù)部的服務(wù)范圍包括:
- 清點和外觀檢查5年前發(fā)運(yùn)的19箱龍門系統(tǒng)的部件和有關(guān)的設(shè)備呼雨。
- 就龍門測量機(jī)系統(tǒng)推薦和轉(zhuǎn)包增強(qiáng)這臺龍門系統(tǒng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)(而不是建造新基礎(chǔ))。
- 向Thiokol技術(shù)公司展示不同的軟件方案惋蛉,并幫助公司選擇一種能最好地滿足其目標(biāo)的軟件摘裕,包括將這臺龍門系統(tǒng)和一個旋轉(zhuǎn)平臺綜合到一起。
- 消除了添加額外旋轉(zhuǎn)平臺控制器硬件的必要性鹅但,這既減少了翻修成本,又縮短了交付時間显艘。
- 幫助Thiokol推進(jìn)裝置部評價并規(guī)定最合適的空氣干燥系統(tǒng)协熙。
- 裝配此龍門系統(tǒng)并提供培訓(xùn)。
平臺上的龍門系統(tǒng)
在對此龍門式測量機(jī)進(jìn)行投標(biāo)之前炭庙,Thiokol推進(jìn)裝置部咨詢了多年來一直使用類似LAMBDA這樣的龍門測量機(jī)的幾家制造商饲窿。
目前的用戶報告說,他們很滿意他們系統(tǒng)的機(jī)械性能焕蹄,并且相信逾雄,在安裝之后的10年里仍然能滿足他們的需要。在Thiokol推進(jìn)裝置部封存LAMBDA的龍門式CMM期間腻脏,雖然機(jī)械領(lǐng)域幾乎沒有什么變化鸦泳,但是計算機(jī)和軟件領(lǐng)域卻發(fā)生了極大的變化。
Brown & Sharpe公司提供了多種軟件供選永品。Thiokol推進(jìn)裝置部最后選擇了用于WINDOWS?的PC-DMIS?做鹰。PC-DMIS?在速度特快的英特爾處理器計算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行击纬,使用CAD生成的圖形文檔作為零件自動化編程和CMM工作的基礎(chǔ)。在這一應(yīng)用中钾麸,WIDOWS平臺的PC-DMIS軟件的一個重要特點是此軟件能同時控制Thiokol推進(jìn)裝置部的一個4軸的旋轉(zhuǎn)平臺更振。
此旋轉(zhuǎn)平臺已經(jīng)和一個刻度盤指示器結(jié)合起來,共同用來測量桶式火箭助推器部分的TIR部分饭尝。這個168英寸(426.72厘米)直徑的旋轉(zhuǎn)平臺能夠支持40,000磅(18,120公斤)的重量肯腕,大大重于添加燃料之前的火箭助推器的重量。為了確保這個平臺的精度坏表,Brown & Sharpe公司和羅克維爾自動化公司簽訂了轉(zhuǎn)包合同缆月,用一個高位置精度的數(shù)字式交流馬達(dá)系統(tǒng)替換了此旋轉(zhuǎn)平臺上的馬達(dá)、齒輪箱折甸、伺服裝置和控制器瑟哺。
此旋轉(zhuǎn)平臺裝在一個505000磅(229,063公斤)重的水泥慣性塊上。這個慣性塊又放在15個減震墊上闷邑,將它與地面的震動隔開弹梁。因為此龍門系統(tǒng)支柱間的距離大于以前建造的慣性塊,于是又制造了一個特殊的鋼結(jié)構(gòu)把龍門系統(tǒng)安裝在這個慣性塊上峦拥。設(shè)計這個結(jié)構(gòu)時的關(guān)鍵問題是限制這個巨大質(zhì)量的龍門測量機(jī)運(yùn)動或者停止時產(chǎn)生的漂移量动院。
這臺龍門式測量機(jī)的測量范圍為128 英寸x 128英寸 x 100 英寸(3251.2 mm x 3251.2 mmx 2540 mm) 。完全伸展之后歧坚,此系統(tǒng)有23英尺(7010.4 mm)多高芽堪。在上方的起重機(jī)和此龍門機(jī)的Z-滑塊上均裝有電子眼,以確保這些設(shè)備不會互相碰撞沛药。
據(jù)維克介紹苍煎,售后服務(wù)部花了4個月的時間來監(jiān)視這個基座、旋轉(zhuǎn)臺的翻修柬焕、龍門機(jī)的安裝审残、軟件的4軸綜合,并在此軟件的使用中培訓(xùn)了4名員工(操作員斑举、工程師和編程員)搅轿。
這個4軸龍門系統(tǒng)坐落在一個高臺上,那里的溫度保持在68°F ± 0.5°富玷,濕度保持在45%±10%的范圍璧坟。平臺的旋轉(zhuǎn)精度為±2 / 3600?;而在其整個測量范圍內(nèi)的測量精度為±0.0020英寸(50 ?m)赎懦。
火箭Refurb 101航天飛機(jī)發(fā)射所需的80%的推力(800萬磅)(3,628,720公斤)由太空梭兩側(cè)的兩臺RSRM提供雀鹃,其余的20%來自航天飛機(jī)的三級主發(fā)動機(jī)。可再使用航天飛機(jī)火箭發(fā)動機(jī)(RSRM)的直徑是12英尺2英寸(370.84厘米)褐澎,含噴管在內(nèi)高126英尺(38.4米)会钝。起飛前,每一臺RSRM重124萬磅(562.45噸)工三,90%是推進(jìn)劑狞吏。與設(shè)有大量管道與閥門的液體火箭相比,現(xiàn)在的固體推進(jìn)劑系統(tǒng)極其簡單舍娜。它只有三個主要部件:氣動力錐譬猫,它內(nèi)裝助推器重返大氣層用的降落傘涤躲;助推器轿战,它含有4個圓桶型鋼殼孵钱,鋼殼內(nèi)裝燃料;和在火箭底部控制火箭方向的噴管考皂。
在飛行大約2分鐘之后助推器開始消耗燃料奇搪,當(dāng)時航天飛機(jī)已達(dá)到155000英尺(47.244公里)的高度和3100英里/小時(4988公里/小時)的速度。這時遗酷,RSRM同航天飛機(jī)分離住龙,并濺落回大洋之中。地上人員派出船只找回助推器笛驴,并將其拖到岸邊监征。將它們倒空海水,沖洗干凈饵逐,分解成組件括眠,目視檢查損壞情況,然后運(yùn)回Thiokol推進(jìn)裝置部進(jìn)行翻修倍权≈啦颍火箭助推器中的某些鋼部件已經(jīng)重復(fù)使用了13次。
維克說薄声,翻修RSRM時最重要的考慮是航天員的安全萌业。“我們用“細(xì)齒梳子”一遍又一遍地“梳理”每一個部件奸柬。如果火箭以不利的角度濺入水面,可能會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷婴程,并需要額外的測量廓奕。一個更經(jīng)常的問題是由于大西洋的高腐蝕鹽水造成的麻點狀腐蝕。如果麻點不光滑档叔,就會發(fā)展成裂紋桌粉。火箭助推器的鋼制高壓殼體只有1/2英寸(1.27厘米)厚,必須多加小心铃肯,確信同一地方?jīng)]有去掉過多的金屬独溯。”
“雖然這一系統(tǒng)將被用來測量助推器壓力殼體宦逃,但是這個龍門系統(tǒng)應(yīng)用最頻繁的場合可能是測量噴管部件和在制造及翻修過程中使用的工具葬爽。”測量機(jī)的操作員戴爾.拉森這樣說柄哀。例如嘱董,一個模壓酚醛襯里用在噴管里面,保護(hù)噴管免受高溫影響把丹。此龍門系統(tǒng)用來從尺寸上保證此襯里與噴管部件能良好地配合图兑。Thiokol便使用WINDOWS的PC-DMIS軟件提供的DATAPAGE統(tǒng)計軟件包來從統(tǒng)計的角度證實,這種工具處于公差范圍內(nèi)躯法,并決定何時需要制造新的工具蔫卦。
此龍門系統(tǒng)還正被用來測量可能是世界最大的模具襯里所用的工具。巨大的橡膠鎧裝用在助推器部件之間滚蚪,來為內(nèi)部的推進(jìn)劑表面提供一種可控制的燃燒方式桨座。這種龍門式系統(tǒng)還用于測量直徑為168英寸(426.72厘米)的橡膠模具。此模具裝在殼體內(nèi)拷肌,制造這個部件用的橡膠材料可以在重新制造期間再澆入進(jìn)去到旦。
拉森說,NASA 批準(zhǔn)了安裝這個4軸的龍門系統(tǒng)巨缘。在其原有能力基礎(chǔ)上添忘,從RSRM上測
取的數(shù)據(jù)量可翻一番,而在其尺寸測量過程中所花費(fèi)的工時可減少60%若锁。這將使Thiokol用一個小小的班子搁骑,即日常操作這一龍門系統(tǒng)的三名操作員即可滿足不同的測量要求。他說又固,使用這臺龐大的4軸DCC CMM還將改善測量一致性仲器,因為它消除了程序性變化,而這些變化具有漸漸演變?yōu)槭止y量的趨勢仰冠。根據(jù)他迄今為止的經(jīng)驗而言乏冀,他確信這種判斷還是很保守的。
為了確保宇航員和航天飛機(jī)的安全洋只,批準(zhǔn)新的測量程序的評審過程漫長而細(xì)致辆沦。
1998年1月,Thiokol得到了在它的工具測量應(yīng)用中使用此龍門系統(tǒng)的批準(zhǔn)驮尘。對于用它測量部件的批準(zhǔn)也即將來臨丛滋。拉森覺得央匀,要在這臺LAMBDA龍門式機(jī)床上測量的第一個RSRM部件將是由宇航員圣 . 約翰 . 格林從事的具有歷史意義的太空飛行任務(wù)之后返回的那些部件。
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