蔡司：行業(yè)應用案例-汽車零部件

——— 走進北京福田康明斯發(fā)動機有限公司

位于北京市昌平區(qū)沙河鎮(zhèn)的北京福田康明斯發(fā)動機有限公司（以下簡稱“福田康明斯”）是康明斯公司與北汽福田汽車股份有限公司以50:50的比例合資組建的輕型柴油發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè)。福田康明斯全新投產(chǎn)的ISF系列2.8L和3.8L輕型直列四缸高壓直噴式柴油發(fā)動機是康明斯投入巨資研發(fā)的兩款面向未來的新一代全電控輕型柴油機，功率范圍覆蓋107～168馬力，福田康明斯將成為這兩款輕型發(fā)動機的生產(chǎn)基地。

加工完成的ISF系列3.8L柴油發(fā)動機缸體

在發(fā)動機缸體、缸蓋生產(chǎn)線，記者看到MAG臥式加工中心和MAG專用機床構(gòu)成了主要的加工設備。在發(fā)動機裝配生產(chǎn)線，ABB機器人、助力機械手的廣泛使用大大提高了自動化水平，康明斯開發(fā)的預防性防錯技術(shù)和HG-MES制造系統(tǒng)確保了每一臺發(fā)動機都具有品質(zhì)。7臺蔡司CenterMax三坐標測量機分布于各生產(chǎn)車間內(nèi)。

　　這一刻 成功合作的開始

　　福田康明斯機加經(jīng)理甘泉介紹，福田康明斯的生產(chǎn)車間是康明斯等級的工廠之一，其設備、環(huán)境、安全性等各方面已經(jīng)超過康明斯美國本土的工廠。在這里，一套缸體、缸蓋的生產(chǎn)節(jié)拍只需57秒。從2009年剛投產(chǎn)之時，蔡司三坐標測量機就已經(jīng)作為生產(chǎn)線的配套設備。談及與蔡司公司的合作，甘泉說：“蔡司三坐標測量機在康明斯美國工廠已經(jīng)有多年的使用經(jīng)驗。按照我們以前的了解，通常三坐標測量機必須要在一個獨立的恒溫、恒濕的房間內(nèi)使用，而且在我們這里，車間的溫度從冬天的18℃到夏天的26℃，跨度很大。但令我們驚奇的是，蔡司 CenterMax測量機能夠直接在這樣的車間環(huán)境下使用，而且精度等級滿足我們的要求，所以我們選定了這種機型。”

　　實際上，CenterMax測量機在15℃～40℃的溫度范圍內(nèi)都可以保持測量精度，并且允許工作環(huán)境內(nèi)每小時5℃，每天8℃的溫度變化。這種對HTG（寬溫帶）的適應能力如何來實現(xiàn)呢？原來，根據(jù)溫度梯度的變化，通過分布在機身上的20多個溫度傳感器采集溫度變化，根據(jù)控制柜中的軟件具有的溫度補償程序?qū)y量機本身進行溫度修正；對于工件的溫度修正則是通過溫度探針采集到工件的溫度變化，通過運行的測量程序進行計算，將測量結(jié)果進行溫度補償。

　　無需專門的計量室為生產(chǎn)現(xiàn)場的測量帶來了方便，同時也降低了工廠的運營成本，而這正是CenterMax作為生產(chǎn)型三坐標測量機所在。無論溫度的異常波動，還是典型的地面振動，都不會影響其測量精度，因此可無縫并入生產(chǎn)線中使用。該機采用鑄石技術(shù)的實心機座結(jié)構(gòu)堅固，在氣浮軸承上的全封閉測量軸適于精度并可抗御外界污染，主動性減振降低了地基振動對測量結(jié)果的負面影響。

　　在精度方面，CenterMax也毫不遜色，(1.4+L/300)µm的精度高于福田康明斯目前對發(fā)動機零部件的尺寸及形位公差的精度要求，并且為未來的發(fā)展留出了足夠的安全裕度和精度儲備。這得益于CenterMax采用第三代高速掃描技術(shù)，高數(shù)據(jù)密度獲得可靠的測量結(jié)果。此外，由于采用開放式結(jié)構(gòu)，CenterMax可從3個側(cè)面裝載工件，提高了工作效率，測量范圍可達1100×1200×900mm，可以承受重量至1000kg的負載。

蔡司CenterMax三坐標測量機

在福田康明斯的質(zhì)量體系中，進料檢驗、在線檢測、線旁檢驗、三坐標測量缺一不可。顯然，CenterMax測量機在缸蓋和缸體的抽檢中起到質(zhì)量監(jiān)控和缺陷探測的關(guān)鍵作用。

解決方案

　 測量技術(shù)包括三坐標測量機、客戶服務、成熟的軟件及全面的技術(shù)支持。蔡司公司充分調(diào)動這四個要素。

　　福田康明斯計量主管王偉偉舉例說：“比如缸蓋的氣門閥座的工作錐面與導管孔相互間的跳動規(guī)定了嚴格的公差，由于其結(jié)構(gòu)的特異性，缸蓋閥座的測量相對而言重要，而且比較復雜。閥座導管孔檢測的內(nèi)容包括直徑、圓度、直線度、導管位置度、閥座圓度、閥座對導管的跳動、閥座角度及密封性等，精度均要求很高。是蔡司CenterMax三坐標測量機為寬度僅為1～2mm的閥座測量的準確性提供了技術(shù)保障。”

如今，7臺CenterMax測量機在福田康明斯車間的不同工位發(fā)揮著重要的作用，這樣的布局在充分利用每臺設備的同時也體現(xiàn)出相互之間的互換性。“當某一臺設備出現(xiàn)問題，其他幾臺都可以互換使用，統(tǒng)一性和互換性可以避免檢測工作的停滯。從探針、夾具和庫位的設計，我們都考慮到每一臺測量機都具有同時測量其他產(chǎn)品的能力。”甘泉說。

　　這一刻 成就測量

　　隨著中國乃至市場對綠色環(huán)保型發(fā)動機的需求的持續(xù)增長，福田康明斯在中國的發(fā)展將迎來歷史機遇期。蔡司 CenterMax三坐標測量機已經(jīng)成為福田康明斯質(zhì)量體系中的一道屏障。準確、可信的尺寸和形位公差的測量數(shù)據(jù)將是康明斯“*發(fā)動機”的有力保證。

　　伴隨著工業(yè)生產(chǎn)對品質(zhì)要求，蔡司三坐標測量機致力于幫助客戶開創(chuàng)沒有缺陷的產(chǎn)品。CALYPSO軟件、VAST探頭、mass（多探頭應用測量平臺）。

　　這些融合了蔡司測量技術(shù)被逐一引入工業(yè)生產(chǎn)領域，并捍衛(wèi)著產(chǎn)品的品質(zhì)。

本文出處：蔡司工業(yè)測量