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)是我們的明智之舉讼崔。FaroArm和Verisurf軟件為我們提供了一套完整的逆向工程汞幢、制造和檢測解決方案肛宋，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)合榨馁，以提高生產(chǎn)能力憨栽。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)先地位翼虫，并且不斷地推陳出新屑柔。

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)珍剑。

MSI（www.missionsupport.us）為美國國防部提供飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)件掸宛、飛行控制裝置，以及相關(guān)的驅(qū)動系統(tǒng)招拙、空中加油唧瘾、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别凤，它不僅是一家通過AS9100/ISO9001:2000認(rèn)證的制造商禀丁，還是飛機(jī)維護(hù)翼辱、修理及大修中心（MRO）以及FAA認(rèn)可的修理站。

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)行大修的合同跨基。在合同履行過程中吴烹，該公司面臨的最大挑戰(zhàn)是缺乏足夠的技術(shù)數(shù)據(jù)，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)問題截剩。

在解決這一難題時(shí)绊寞，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。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)問題诬忱。

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)行逆向工程之前焰箩，很多旁通管沒有與配對部件正確對齊疚编。

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)影晋，基本上對B-52轟炸機(jī)的發(fā)動機(jī)旁通管進(jìn)行了再造在膏。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镜会，因此使用原來的硬模方式進(jìn)行修復(fù)已被證明行不通檬寂。

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戳表、精度達(dá)不到要求桶至，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)的位置匾旭，因此很難對所需的零件進(jìn)行重建镣屹。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)不存在了价涝。即便如此女蜈，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)行大修色瘩。

隨著用于檢測的尺寸標(biāo)注技術(shù)的不斷改進(jìn)伪窖，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)居兆。有關(guān)現(xiàn)場裝配問題的報(bào)告越來越多覆山，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年史辙，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)行重建胜玖。顯而易見，MSI需要應(yīng)用一個(gè)更好的解決方案鹏愚。

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格式竿疫。Mission Support公司對可用的聚酯薄膜進(jìn)行了精確的尺寸掃描紫掷。Mission Support公司運(yùn)用FaroArm?，使Verisurf? CAD軟件在“逆向工程模式”下工作胃争，從而得到了舊的母模的點(diǎn)云剖面伯梧。然后，他們手動輸入了盡可能多的現(xiàn)有模具圖紙的數(shù)據(jù)所讶，并最終得到了所有6種旁通管結(jié)構(gòu)的3D CAD 實(shí)心體模型惊眠。MSI接著對原來的裝配夾治具進(jìn)行了校準(zhǔn)，隨后修改了旁通管本身的制造過程妄温，最終使得CAD/CAM技術(shù)得以運(yùn)用在生產(chǎn)流程的各個(gè)層面上尖鲜。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。

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’）瓷莽，由于在飛機(jī)上使用了數(shù)十年宣璧，因此有很多固有的變形和損壞。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)行大修溃卡，同時(shí)FaroArm被用來對加工后的旁通管進(jìn)行檢測溢豆。在生產(chǎn)過程中，MSI繼續(xù)使用硬模來重建旁通管瘸羡。然而漩仙，以這種方式生產(chǎn)的旁通管很少能通過檢測，因?yàn)槭褂糜材Ｖ粫顾鼈兊娜莶罱咏?060”犹赖，而要求的容差精確到+/- .010”队他。

為了提高重新連接至旁通管的零件的定位尺寸精度，Mission Support公司的生產(chǎn)人員嘗試使用FaroArm完成所有定位作業(yè)冷尉。最終漱挎，他們開發(fā)出了多個(gè)生產(chǎn)工藝，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)旁通管雀哨。

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磕谅。這些零件的制造和檢測過程變得更加精確，我們從此一直采用這種解決方案雾棺〔布校”

現(xiàn)在，Mission Support公司使用FaroArm來同時(shí)滿足其生產(chǎn)和QA檢測需求然那。FaroArm是一款便攜式CMM邀敲，可以直接在生產(chǎn)車間使用，其精度標(biāo)準(zhǔn)可媲美傳統(tǒng)的CMM涝沈。MSI擁有好幾套測量臂珍媚，并將它們與Verisurf軟件一起使用，對部件進(jìn)行定位并創(chuàng)建輪廓和剖面侍醇。通過使用FaroArm硬件和Verisurf的CAD軟件尼布，MSI不再需要任何硬模珊场，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)行重建朦舟。

自從開始運(yùn)用該系統(tǒng)之后逼酗，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。由于該解決方案大獲成功，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)商合同凿将。

然而，在生產(chǎn)過程中向FARO技術(shù)過渡并非一帆風(fēng)順除师。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)，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)，而且提高了產(chǎn)品的質(zhì)量载弄。

生產(chǎn)部門現(xiàn)在對使用FaroArm推崇備至，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)行定位和控制撵颊，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)變得更簡單惫叛、更快捷倡勇、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)效率嘉涌。

在這個(gè)獨(dú)特的過程中妻熊，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)顯示所有剖面仑最、修邊線和連接點(diǎn)應(yīng)處的位置扔役，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警医，MSI的質(zhì)量保證部門使用配備Verisurf 軟件的FaroArm進(jìn)行旁通管的檢測亿胸。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)收酱晾，并作為其尺寸符合性的最終證明国产。

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)之后赠飞，這些旁通管的質(zhì)量一直保持零缺陷拼固，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「菪”

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)充滿信心今攀，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感到十分滿意粟朵，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敲抄。我們在檢測和生產(chǎn)的各階段都使用了FARO奈兢，包括最初的尺寸評估、B-52轟炸機(jī)的發(fā)動機(jī)旁通管的拆解和檢測逮碾、部件的重建汪兢、形成特征平面圖，以及生產(chǎn)和最終的QA檢測辞槐。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)行逆向工程掷漱，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)行檢測榄檬〔贩叮”

正如他們所說的那樣，事實(shí)勝于雄辯鹿榜。在幾架位于巴克斯代爾空軍基地的B-52轟炸機(jī)的機(jī)翼上海雪，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)果顯示舱殿，連接點(diǎn)和剖面都正確地裝配到飛機(jī)上奥裸。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)人員表示沪袭，新的旁通管“剛好合適”湾宙。

對于Mission Support公司而言，F(xiàn)aroArm大大提高了其產(chǎn)品的一致性及其整體質(zhì)量冈绊。生產(chǎn)和檢測變得更簡單侠鳄，產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測精度變得更高，這帶來了巨大的價(jià)值死宣，更不用說極高的客戶滿意度了枕捺，因?yàn)樗麄儸F(xiàn)在解決了曾經(jīng)非常棘手的難題。

過去跷碰，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)間壁歧，現(xiàn)在只需幾天就能完成。雖然很難精確計(jì)算睬嘿，但隨著生產(chǎn)部門花費(fèi)在旁通管大修上的時(shí)間的減少宽用，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。

Hansen說：“運(yùn)用FaroArm和VerisurfCAD生產(chǎn)及檢測系統(tǒng)是我們的明智之舉盒器。FaroArm和Verisurf軟件為我們提供了一套完整的逆向工程跌缩、制造和檢測解決方案，并且提高了我們所有產(chǎn)品在質(zhì)量方面的精度攻睬、一致性和可靠性雀肠。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。我們可以自信地說浅慎，這些零件將會在其要求的容差范圍內(nèi)裝配到飛機(jī)上⌒不幔現(xiàn)在贺潜，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，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)用都非常有效施绎∷莞铮”

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，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)劃的政府合同谷醉。該合同將把FARO虛擬CAD/CAM工具解決方案向前推動一大步致稀。對于進(jìn)倉的A-10攻擊機(jī)的結(jié)構(gòu)件，首先將使用FaroArm和Verisurf軟件實(shí)時(shí)進(jìn)行逆向工程俱尼，然后重建這些結(jié)構(gòu)件抖单，使其恢復(fù)到從飛機(jī)上拆下后的剖面和外形尺寸。由于A-10上的很多配對部件不一致遇八，因此在重建和大修之前矛绘，必須將它們“量身打造”成裝配在飛機(jī)上時(shí)的尺寸。

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)刃永，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)袖货矮。

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