Mission Support公司的質(zhì)量保證經(jīng)理Richard Hansen說：“運(yùn)用FaroArm和Verisurf CAD生產(chǎn)及檢測系統(tǒng)是我們的明智之舉灵吃。FaroArm和Verisurf軟件為我們提供了一套完整的逆向工程单旁、制造和檢測解決方案墨林，并且提高了我們所有產(chǎn)品在質(zhì)量方面的精度。

　　Mission Support公司在業(yè)界率先將鈑金加工與現(xiàn)代CAD/CAM尺寸標(biāo)注技術(shù)相結(jié)合韧掩，以提高生產(chǎn)能力紊浩。在對美國空軍的舊飛機(jī)部件進(jìn)行實(shí)時(shí)CAD/CAM數(shù)字式制造和檢測方面，該公司也一直處于領(lǐng)先地位柒汉，并且不斷地推陳出新绒催。

　　作為美國國防部和幾家主要商業(yè)航空公司的倉庫級大修服務(wù)提供商，Mission Support公司（MSI）自1990年開始一直從事飛機(jī)部裝的修理/大修和制造業(yè)務(wù)监昏。
　　MSI（www.missionsupport.us）為美國國防部提供飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)件斜州、飛行控制裝置，以及相關(guān)的驅(qū)動系統(tǒng)承副、空中加油愁逝、起落架和其他飛行關(guān)鍵部件的大修和制造服務(wù)。MSI位于猶他州的克利爾菲爾德市冻菌，它不僅是一家通過AS9100/ISO9001:2000認(rèn)證的制造商敷忠，還是飛機(jī)維護(hù)、修理及大修中心（MRO）以及FAA認(rèn)可的修理站荚砍。
　　MSI與美國空軍簽訂了一份關(guān)于對B-52“同溫層堡壘”（Stratofortress）轟炸機(jī)上的發(fā)動機(jī)旁通管進(jìn)行大修的合同崎北。在合同履行過程中，該公司面臨的最大挑戰(zhàn)是缺乏足夠的技術(shù)數(shù)據(jù)胖真，因而導(dǎo)致大修后的旁通管在裝配緊密度和一致性方面出現(xiàn)問題沦匿。
　　在解決這一難題時(shí)律姨，MSI將多年累積的鈑金技術(shù)專長與現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)相結(jié)合振峻。下面將介紹Mission Support公司如何利用FaroArms和Verisurf數(shù)字3D CAD軟件來解決有關(guān)這些發(fā)動機(jī)旁通管的幾個(gè)不同的生產(chǎn)問題臼疫。

問題

此照片顯示了發(fā)動機(jī)旁通管“之前”的狀態(tài)，在進(jìn)行逆向工程之前扣孟，很多旁通管沒有與配對部件正確對齊烫堤。

　　在大修期間，MSI經(jīng)常要進(jìn)行一套完整的拆卸/重裝作業(yè)凤价，基本上對B-52轟炸機(jī)的發(fā)動機(jī)旁通管進(jìn)行了再造鸽斟。這些發(fā)動機(jī)旁通管中的大部分都已經(jīng)在飛機(jī)上使用了30年以上，而且很多都已經(jīng)扭曲變形并且遭到腐蝕利诺，因此使用原來的硬模方式進(jìn)行修復(fù)已被證明行不通富蓄。
　　盡管他們通常具備來自O(shè)EM的原裝硬模和夾治具，但這些工具非常笨重慢逾、精度達(dá)不到要求立倍，而且相關(guān)的Mylar數(shù)據(jù)也不完整。由于舊工具的精度不足以在OEM圖紙的容差范圍內(nèi)確定關(guān)鍵連接點(diǎn)的位置侣滩，因此很難對所需的零件進(jìn)行重建口注。此外，制造商最初用來打造這些零件的很多上游和下游模具已經(jīng)不存在了相询。即便如此逐嗅，在沒有更好的替代方法的情況下，MSI多年來仍一直使用這種舊的模具對此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行大修褒谒。
　　隨著用于檢測的尺寸標(biāo)注技術(shù)的不斷改進(jìn)菊车，Mission Support公司發(fā)現(xiàn)越來越難利用原來的硬模來生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，即便是這些工具經(jīng)過了校準(zhǔn)奕喻。有關(guān)現(xiàn)場裝配問題的報(bào)告越來越多祟俯，這說明MSI需要一個(gè)更好的解決方案。美國空軍決定將B-52轟炸機(jī)的使用期限再延長30年迂唤，因此必須按照更嚴(yán)格的容差標(biāo)準(zhǔn)對大修后的部件進(jìn)行重建五妹。顯而易見，MSI需要應(yīng)用一個(gè)更好的解決方案革惊。
　　解決方法
　　解決這些問題的第一步是利用逆向工程將現(xiàn)有的技術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CAD格式辞皇。Mission Support公司對可用的聚酯薄膜進(jìn)行了精確的尺寸掃描。Mission Support公司運(yùn)用FaroArm?骏卿，使Verisurf? CAD軟件在“逆向工程模式”下工作符焊，從而得到了舊的母模的點(diǎn)云剖面。然后姻僧，他們手動輸入了盡可能多的現(xiàn)有模具圖紙的數(shù)據(jù)规丽，并最終得到了所有6種旁通管結(jié)構(gòu)的3D CAD 實(shí)心體模型。MSI接著對原來的裝配夾治具進(jìn)行了校準(zhǔn)撇贺，隨后修改了旁通管本身的制造過程赌莺，最終使得CAD/CAM技術(shù)得以運(yùn)用在生產(chǎn)流程的各個(gè)層面上冰抢。這些措施有效地解決了美國空軍在現(xiàn)場遇到的所有關(guān)鍵連接點(diǎn)和輪廓的裝配問題。

對原來的母模進(jìn)行逆向工程艘狭，使之轉(zhuǎn)換為CAD挎扰。

　　這些旁通管是體積龐大的鋁制鈑金總成（一般尺寸為3’到5’），由于在飛機(jī)上使用了數(shù)十年巢音，因此有很多固有的變形和損壞遵倦。最初CAD數(shù)據(jù)被專門用來評估送抵現(xiàn)場的發(fā)動機(jī)旁通管的損壞情況以便進(jìn)行大修，同時(shí)FaroArm被用來對加工后的旁通管進(jìn)行檢測官撼。在生產(chǎn)過程中梧躺，MSI繼續(xù)使用硬模來重建旁通管。然而傲绣，以這種方式生產(chǎn)的旁通管很少能通過檢測咱取，因?yàn)槭褂糜材Ｖ粫顾鼈兊娜莶罱咏?060”，而要求的容差精確到+/- .010”阅秀。
 
 

                                                                             經(jīng)過逆向工程的所有6種（左右）發(fā)動機(jī)旁通管結(jié)構(gòu)
　　為了提高重新連接至旁通管的零件的定位尺寸精度姆歹，Mission Support公司的生產(chǎn)人員嘗試使用FaroArm完成所有定位作業(yè)。最終京拣，他們開發(fā)出了多個(gè)生產(chǎn)工藝虽浆，在生產(chǎn)流程中使用FaroArm“虛擬工具”取代硬模來重建這些發(fā)動機(jī)旁通管。
　　Mission Support公司的質(zhì)量保證經(jīng)理Richard Hansen說：“使用FaroArm取代硬模來完成所有零件的定位取得了立竿見影的效果帜猩。這些零件的制造和檢測過程變得更加精確休惰，我們從此一直采用這種解決方案‰祝”
　　現(xiàn)在杜凌，Mission Support公司使用FaroArm來同時(shí)滿足其生產(chǎn)和QA檢測需求。FaroArm是一款便攜式CMM杰翰，可以直接在生產(chǎn)車間使用名篷，其精度標(biāo)準(zhǔn)可媲美傳統(tǒng)的CMM。MSI擁有好幾套測量臂焰诲，并將它們與Verisurf軟件一起使用途茫，對部件進(jìn)行定位并創(chuàng)建輪廓和剖面。通過使用FaroArm硬件和Verisurf的CAD軟件溪食，MSI不再需要任何硬模囊卜，而是使用FARO數(shù)據(jù)將制造中的零件與完美的數(shù)字CAD標(biāo)稱值進(jìn)行比較，從而對所有零件進(jìn)行重建错沃。
　　自從開始運(yùn)用該系統(tǒng)之后栅组，發(fā)動機(jī)旁通管尺寸的持續(xù)合格率得到了提高，在裝配過程中沒有發(fā)生任何質(zhì)量缺陷枢析。由于該解決方案大獲成功玉掸，Mission Support公司贏得了一份向美國空軍提供這些旁通管的唯一供應(yīng)商合同刃麸。
　　然而，在生產(chǎn)過程中向FARO技術(shù)過渡并非一帆風(fēng)順排截。在該技術(shù)的實(shí)施過程中有過很多痛苦的嘗試和錯(cuò)誤。生產(chǎn)部門最初不愿意使用這項(xiàng)技術(shù)辐益，但經(jīng)過培訓(xùn)后的MSI技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)使用FaroArm來重裝旁通管不僅減少了檢測失敗的次數(shù)断傲，而且提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　生產(chǎn)部門現(xiàn)在對使用FaroArm推崇備至智政，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)旁通管的每個(gè)零部件都可以使用虛擬工具（FaroArm）進(jìn)行定位和控制层筹，而且不再需要使用硬模。
運(yùn)用MIS開發(fā)的這套系統(tǒng)進(jìn)行旁通管的重建使該作業(yè)變得更簡單清截、更快捷风踪、更精確，提高了生產(chǎn)部門使用新的鈑金部件對旁通管進(jìn)行大修時(shí)的作業(yè)效率弧蜒。
　　在這個(gè)獨(dú)特的過程中也菊，Mission Support公司經(jīng)驗(yàn)豐富的鈑金技術(shù)人員首先使用舊的鈑金加工工藝對零件進(jìn)行手工建模和成型，然后使用FARO和Verisurf實(shí)時(shí)顯示所有剖面砰穗、修邊線和連接點(diǎn)應(yīng)處的位置揽宵，從而實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)手工制作鈑金鋁制品加工技術(shù)與全新CAD/CAM技術(shù)的完美結(jié)合。

　　在生產(chǎn)部門完成旁通管的重建之后渣么，MSI的質(zhì)量保證部門使用配備Verisurf 軟件的FaroArm進(jìn)行旁通管的檢測脐拄。每一根序列化的發(fā)動機(jī)旁通管都會得到一份專門針對所有關(guān)鍵連接點(diǎn)和剖面的報(bào)告，從而向政府的QAR代表說明其已通過驗(yàn)收蛋鸡，并作為其尺寸符合性的最終證明醇樱。
Hansen說：“該系統(tǒng)在MSI的運(yùn)用一直非常成功。自從采用了該系統(tǒng)之后弓候，這些旁通管的質(zhì)量一直保持零缺陷郎哭，使每一根發(fā)動機(jī)旁通管的裝配都在要求的容差范圍內(nèi)保持一致性和精確性」酱妫”
 

 
　　Mission Support公司對綜合運(yùn)用了FARO與Verisurf硬件和軟件的這種全新的生產(chǎn)技術(shù)充滿信心彰居，甚至看到了將同樣的技術(shù)運(yùn)用在其它更舊的飛機(jī)上的市場前景。
　　Hansen說：“我們對FaroArm感到十分滿意撰筷，美國空軍也對B-52轟炸機(jī)的發(fā)動機(jī)旁通管的所有裝配問題得以解決感到很滿意陈惰。我們在檢測和生產(chǎn)的各階段都使用了FARO，包括最初的尺寸評估毕籽、B-52轟炸機(jī)的發(fā)動機(jī)旁通管的拆解和檢測抬闯、部件的重建、形成特征平面圖关筒，以及生產(chǎn)和最終的QA檢測溶握。我們還使用FaroArm和Verisurf對很多可能缺乏技術(shù)數(shù)據(jù)的舊部件進(jìn)行逆向工程杯缺，使用CAD數(shù)據(jù)通過CNC再造新部件，并在使用前對成品部件進(jìn)行檢測睡榆∑妓粒”
　　正如他們所說的那樣，事實(shí)勝于雄辯栽铁。在幾架位于巴克斯代爾空軍基地的B-52轟炸機(jī)的機(jī)翼上笆犀，MSI對利用這種借助FaroArm進(jìn)行旁通管生產(chǎn)和檢測的系統(tǒng)所制造的首批發(fā)動機(jī)旁通管進(jìn)行了測試。測試結(jié)果顯示判原，連接點(diǎn)和剖面都正確地裝配到飛機(jī)上锉纹。在安裝完首批部件中的一個(gè)部件之后，巴克斯代爾空軍基地的一名美國空軍技術(shù)人員表示今天，新的旁通管“剛好合適”残宽。

 
照片顯示了用FaroArm系統(tǒng)建造“之后”的旁通管狀態(tài)及其剖面和連接點(diǎn)目前的正確配置方式。

　　投資回報(bào)
　　對于Mission Support公司而言置悦，F(xiàn)aroArm大大提高了其產(chǎn)品的一致性及其整體質(zhì)量父吧。生產(chǎn)和檢測變得更簡單，產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測精度變得更高捂旨，這帶來了巨大的價(jià)值棘魏，更不用說極高的客戶滿意度了，因?yàn)樗麄儸F(xiàn)在解決了曾經(jīng)非常棘手的難題宝各。
　　過去烹豫，對這些旁通管上的部件進(jìn)行定位和形成剖面要花費(fèi)生產(chǎn)部門幾周的時(shí)間，現(xiàn)在只需幾天就能完成婴削。雖然很難精確計(jì)算廊镜，但隨著生產(chǎn)部門花費(fèi)在旁通管大修上的時(shí)間的減少，MSI預(yù)計(jì)在B-52大修合同期內(nèi)可節(jié)約高達(dá)10萬美元的費(fèi)用唉俗。
　　Hansen說：“運(yùn)用FaroArm和VerisurfCAD生產(chǎn)及檢測系統(tǒng)是我們的明智之舉嗤朴。FaroArm和Verisurf軟件為我們提供了一套完整的逆向工程、制造和檢測解決方案虫溜，并且提高了我們所有產(chǎn)品在質(zhì)量方面的精度雹姊、一致性和可靠性。我們發(fā)往美國空軍的每一根序列化的發(fā)動機(jī)旁通管都附有一份記錄了FaroArm測量結(jié)果的報(bào)告以證明其合格衡楞。我們可以自信地說吱雏，這些零件將會在其要求的容差范圍內(nèi)裝配到飛機(jī)上。現(xiàn)在瘾境，我們也開始使用FaroArm為其他合同進(jìn)行零件的逆　　　　　　向工程和檢測歧杏，事實(shí)證明FaroArm對作為其運(yùn)用對象的每個(gè)產(chǎn)品和應(yīng)用都非常有效。”
　　由于使用CAD/CAM系統(tǒng)和FaroArm的B-52轟炸機(jī)發(fā)動機(jī)旁通管解決方案大獲成功犬绒，Mission Support公司最近從美國空軍那里獲得了一份新的針對A-10攻擊機(jī)　　修理和大修計(jì)劃的政府合同娩伴。該合同將把FARO虛擬CAD/CAM工具解決方案向前推動一大步。對于進(jìn)倉的A-10攻擊機(jī)的結(jié)構(gòu)件等吝，首先將使用FaroArm和Verisurf軟件實(shí)時(shí)進(jìn)行逆向工程靠牙，然后重建這些結(jié)構(gòu)件，使其恢復(fù)到從飛機(jī)上拆下后的剖面和外形尺寸泽中。由于A-10上的很多配對部件不一致虎疗，因此在重建和大修之前，必須將它們“量身打造”成裝配在飛機(jī)上時(shí)的尺寸炮惕。
　　這種逆向工程以及對標(biāo)定目標(biāo)進(jìn)行處理時(shí)的靈活性只能在數(shù)字CAD/CAM環(huán)境下實(shí)現(xiàn)瓜坎，在該領(lǐng)域Mission Support公司證明了自己不愧為創(chuàng)新者和業(yè)界領(lǐng)袖汛刻。

經(jīng)過逆向工程后的KC-135加油伸縮管裝置的通用
 
由原始母模經(jīng)過逆向工程后的B-52轟炸機(jī)的發(fā)動機(jī)旁通管的驗(yàn)證剖面射贡。

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