踐證明，西半球大的立式Carl Zeiss CMM三坐標(biāo)測量機(jī)和四臺來自MAG Giddings & Lewis 公司的大型鏜銑床對Three-M Tool and Machine(3-M工具和機(jī)械公司)加工大量的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)元件是非常關(guān)鍵的。

2008年的時候，3-M工具和機(jī)械公司接到了第一單擴(kuò)大風(fēng)力發(fā)電設(shè)備元件的加工生產(chǎn)合同，這個位于商務(wù)之鄉(xiāng)—密歇根州的制造商作好充分準(zhǔn)備，增加必要的投資，以更大膽的舉動，投入到這個新興的行業(yè)。那一年，該公司在Wixom附近購置了一個43,000平方英尺的專業(yè)生產(chǎn)廠，裝備了足夠大的機(jī)械設(shè)備，以便加工大的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)元件。在這些加工設(shè)備中，其中有四臺大型臥式鏜銑床來自于MAG Giddings & Lewis 公司(在威斯康星州的Fond du Lac鎮(zhèn))，以及一臺計(jì)量設(shè)備，由Carl Zeiss公司(在明尼蘇達(dá)州的Maple Grove鎮(zhèn))提供，該供應(yīng)商聲稱，這是西半球唯一大的CMM三坐標(biāo)測量機(jī)，可測量3米高的垂直工件。實(shí)踐證明，這些機(jī)械是非常關(guān)鍵的，不但可以滿足第一個合同的需求，而且還能夠吸引額外的加工業(yè)務(wù)。

這個合同涉及到總部設(shè)立在加利福尼亞州的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)制造商—Clipper Windpower公司的業(yè)務(wù)，為其加工大型齒輪箱殼體及前部外殼。這些殼體由三個獨(dú)立的鑄鐵件組成，其高度達(dá)10英尺，重量達(dá)數(shù)萬磅。加工生產(chǎn)的第一步是對每一個鑄件作為一個獨(dú)立的工件進(jìn)行粗加工。然而，在這個階段，只對配合面進(jìn)行精加工。這樣可確保三個鑄件將能夠緊密地配合在一起，以便于進(jìn)入到加工步驟，然后將0.7毫米材料余量從組裝好的殼體上加工切除。

為了防止零件翹曲變形，在關(guān)鍵的表面和孔徑上保留少量的材料裕量是很重要的，該公司的總裁MichaelMedwid先生解釋說。鑄造工藝可能會給材料帶來顯微應(yīng)力，雖然可以通過機(jī)加工將其消除，但會使零件造成翹曲現(xiàn)象—這種現(xiàn)象對于需要加工切除大量材料的大型零件來說，會產(chǎn)生特別的問題。在3-M公司，在精加工前組裝大型風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)外殼，可以讓這些應(yīng)力事先清除，不需要在鑄件之間摒棄精密的校準(zhǔn)配合，因?yàn)檫@種情況可能會使其在客戶工廠的組裝期間造成問題。“鑄件之間的大部分孔徑都是分離的，也就是說有一半孔徑在一個鑄件上，還有另一半孔徑在另一個鑄件上。它們之間的公差實(shí)在是太精密了，因此不能在未組裝的情況下對其進(jìn)行精加工，”Medwid先生說。

然而，該公司在投資擴(kuò)大大型零件的生產(chǎn)能力之前，其加工設(shè)備或測量設(shè)備的工作區(qū)內(nèi)，簡直無法容納組裝后的殼體加工生產(chǎn)。唯一可供選用的方法是將三個鑄件中的兩個組裝在一起進(jìn)行加工和檢驗(yàn)。然后，將其中一個從組裝件上拆下來，再與第三個鑄件組裝在一起，重復(fù)這一加工工藝。“我們每次不得不將這個組件在鏜銑床和CMM三坐標(biāo)測量機(jī)上來回地搬上搬下，” Medwid先生回憶說。 “重要的是，我們必須將該組件放倒在CMM三坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行測量，然后再將其直立起來，放到鏜銑床上加工。這真是一個令人頭痛的事情。”

當(dāng)合同要求每個月只加工幾個殼體時，這一工藝已足夠應(yīng)付工作量的需要，但新擴(kuò)大的合同卻要求每個月加工16個殼體。從加工方面考慮，該公司認(rèn)為從MAG Giddings & Lewis公司引進(jìn)一臺PT 1800型和三臺RT 1600型臥式鏜銑床，可滿足其尺寸和加工能力的要求。PT 1800型鏜銑床的特點(diǎn)是：其X軸、Y軸、W軸和Z軸的行程分別為3,600毫米、2,000毫米、3600毫米和1,250毫米，再加上一個1800毫米X3600毫米的工作臺。RT1600型鏜銑床的體積要略小一些，X和Y軸的行程相同，但W和Z軸的行程分別為1,500毫米和1,250毫米。所有機(jī)床的快速移動速度為25,000毫米/分，配有120個刀位的換刀裝置，主軸轉(zhuǎn)速范圍為1至3,500轉(zhuǎn)/分，以及具有7,500牛頓米的恒定扭矩。


事實(shí)證明，MMZ-G型龍門式三坐標(biāo)測量機(jī)也非常適合用于測量完全組裝好的齒輪變速箱外殼。該測量機(jī)可以測量3米高的工件，留有足夠的空間用于測量直立的殼體，其X軸和和Y軸方向上的長度分別為4米和6米。其龐大的黃金探頭可以用探針掃描，其長度達(dá)800毫米，重量為600克，它使該公司能夠深入測量前端外殼。此外，探頭的測量速度可達(dá)每秒300個點(diǎn)，它在各運(yùn)動方向上具有防碰撞保護(hù)的功能特點(diǎn)。

3-M公司的質(zhì)量管理經(jīng)理Mike Gray先生說，他非常贊賞該測量機(jī)的Calypso軟件，因?yàn)樗喕司幊谭绞健！澳梢栽谝粋€窗口中檢查和改變探頭、間隙組群、回縮距離和許多其它的設(shè)置，”他說。“其立即在整個群體功能上改變設(shè)置值的能力，可以比以往任何時候節(jié)省更多的時間，并可幫助檢查程序中存在的任何錯誤，即使是在測量機(jī)上的一個零件。”

Medwid先生說，在投資購置新設(shè)備的時候，該公司的目光不只是盯在一個合同上，自此以后的幾年時間內(nèi)，其投資已得到回報。他回想起了2010年的那個時刻，當(dāng)時有兩名來自ZF Industries工業(yè)公司的員工參觀了該車間，檢視了其生產(chǎn)齒輪變速箱殼體原型的能力。“兩個小時后，他們叫來了他們的老板，并且說退出參觀，因?yàn)樗麄円呀?jīng)找到了他們新的供應(yīng)商，”他說。“我確信，有了Zeiss公司的CMM三坐標(biāo)測量機(jī)，將會使他們對我們在質(zhì)量上的承諾充滿信心，而且再加上我們新的G&L公司的機(jī)床、我們的加工工藝、我們自己建造工裝夾具的能力，使我們贏得了更多的加工業(yè)務(wù)。”