Timken acquista una CMM per ispezionare cuscinetti di grandi dimensioni

Aug 09, 2023

Lo stabilimento di Dudley, nel Regno Unito, di The Timken Co. fornisce i cuscinetti tecnici che produce a una moltitudine di settori, tra cui quello minerario, quello alimentare e delle bevande, quello della pasta e della carta, quello del cemento, quello marittimo e quello delle acque reflue. Recentemente, si è verificato un aumento significativo della domanda di cuscinetti più grandi, fino a 1.200 mm di diametro, da utilizzare nella costruzione di turbine eoliche, che promette una crescita esponenziale nei prossimi anni mentre i paesi di tutto il mondo lavorano per raggiungere i loro obiettivi di energia verde.

Per consentire all'azienda di ispezionare questi cuscinetti più grandi, Timken ha acquistato una macchina di misura a coordinate (CMM) a ponte in ceramica AlteraM 15.12.10 con corse degli assi di 1.500 x 1.200 x 1.000 mm prodotta da LK Metrology Castle Donington.

Ad assistere ulteriormente il reparto di controllo qualità di Timken c'è una CMM Mitutoyo in grado di misurare cuscinetti a sfere e a rulli con fori fino a 800 mm di diametro. Allo stesso tempo, questa macchina è stata aggiornata da LK con un nuovo controller e un identico software CAMIO 2021 per la misurazione, la programmazione, l'analisi e il reporting, in modo che gli ispettori possano scambiare comodamente i programmi tra le due macchine.

È necessario controllare dozzine di caratteristiche geometriche ad alta precisione su ciascun cuscinetto per garantire che planarità, circolarità, eccentricità radiale e larghezza della carreggiata soddisfino le tolleranze specificate, alcune delle quali sono entro ± 6 µm. Ciò viene ottenuto in modo rapido, ripetibile e automatico sulle CMM di Dudley in tempi di ciclo controllati dal computer di circa 10 minuti.

William Hayes, ingegnere per il miglioramento della qualità presso lo stabilimento di Dudley, ha commentato: "Abbiamo scelto LK Metrology per fornire la nuova struttura di ispezione, poiché era l'unico potenziale fornitore in grado di offrirci una nuova macchina ad alto prezzo, ad alta precisione e con la giusta capacità. L'azienda è stata anche proattiva nell'offrire l'aggiornamento del nuovo software di controllo alla nostra CMM Mitutoyo BN710, poiché abbiamo bisogno di due macchine di misura per far fronte alla nostra crescente produttività.

"Un altro punto a favore di LK è che le sue CMM sono installate negli stabilimenti Timken in altre parti del mondo, compresi gli Stati Uniti, quindi il fornitore non era un'incognita. In teoria sarebbe possibile scambiare programmi a livello internazionale, ma in pratica è improbabile che ciò accada poiché la maggior parte degli altri nostri siti sono ambienti di produzione di massa, mentre noi siamo specializzati nella produzione di piccole quantità di cuscinetti ingegnerizzati inferiori a 10 pezzi."

Ha continuato spiegando che LK ha fornito anche una nuova tecnologia sotto forma di una testa di inclinazione e rotazione motorizzata Renishaw PH10MQ e di una sonda di scansione SP25M con stili intercambiabili. Insieme sono in grado di effettuare misurazioni in punti importanti e discreti, come in precedenza, o di scansionare vaste aree molto rapidamente. Ad esempio, il sistema è in grado di scansionare un cerchio a 1,2 m/min, acquisendo fino a 1.000 punti di misurazione al secondo. Un ulteriore vantaggio della sonda SP25M è la possibilità di misurare con precisione con stili di lunghezza fino a 400 mm, consentendo di raggiungere aree difficili di un componente, mentre esiste un limite di lunghezza dello stilo di 100 mm con le sonde tradizionali di Renishaw.

Il cambiamento di funzionalità dal rilevamento con trigger tattile alla scansione è completamente programmabile. Nel caso dei cicli Timken c'è una suddivisione di circa 50:50 tra le due modalità di funzionamento. Vengono eseguiti dalla sonda SP25M, poiché ci sono due sensori integrati nell'unico alloggiamento, quindi non è necessario sostituire la sonda. La ricchezza di dati ottenuti è in grado di fornire un rapporto molto accurato riguardo alle deviazioni di dimensione, posizione, profilo e forma che possono influenzare le prestazioni del cuscinetto. L'ispezione a velocità più elevata consente inoltre alla metrologia di fornire un feedback tempestivo per la regolazione dei processi di produzione.

Entro 10 giorni dall'installazione della nuova CMM a Dudley e dal simultaneo aggiornamento della macchina più piccola, due dei sei ispettori di Timken avevano già seguito la formazione di LK

Gli ingegneri metrologici stavano controllando i cuscinetti su entrambe le CMM. L'ultima versione del software CAMIO 2021 di LK ha il vantaggio di contribuire ad aumentare la produttività delle ispezioni, migliorare la qualità dei dati raccolti e ottenere una migliore visione dei componenti da misurare. I nuovi programmi di ispezione vengono preparati rapidamente rilevando automaticamente quali superfici del modello CAD devono essere utilizzate per misurare una caratteristica. Sono stati inoltre apportati miglioramenti al flusso di lavoro di programmazione estendendo la funzione di selezione avanzata ai punti di contatto e ai percorsi di scansione su un modello CAD e per indicare la selezione delle caratteristiche misurate esistenti.