精度がすべてです。イタリアの下請け業者は、高精度部品の検査に5軸座標測定機を使用しています

航空宇宙および自動車分野の精密エンジニアリングアプリケーションでは、複雑な部品の積極的な検査が必要です。イタリアの下請けメーカーである R. Busi 社は、検査に 5 軸座標測定機 (CMM) を使用するという戦略的な決定を下しました。 Renishaw の 5 軸測定ヘッドは、R. Busi が許容誤差と再現性の要件を満たしながら、ますます複雑化する部品設計を検証するという課題に対処するのに役立ちます。

背景

R. Busi Officine Meccaniche di Precisione (精密機械工場) は、精密加工金属部品の下請けメーカーとして、1946 年にイタリアのパヴィア県で Raffaele Busi によって設立されました。

高品質な製造の精神を堅持する当社は、現在、自動車や航空宇宙分野を中心に、幅広い業界の有名な国内および海外ブランドの戦略的パートナーとなっています。

R. Busi はイタリアのメッツァニーノに 22,000 平方メートルの工場を構え、旋盤、5 軸垂直フライス盤、4 軸水平マシニングセンターなどの工作機械 40 台を備え、40 人の生産スタッフが 2 交代制で働いています。

同社は精密部品の大量生産だけでなく、幅広い顧客向けに単品試作品の製造も行っています。 R. Busi は、許容範囲と再現性が極めて高い航空宇宙産業において確固たる評価を得ています。

「当社は、航空宇宙などの技術主導型産業向けの精密製造を専門としています」と、R. Busi の最高技術責任者である Gianmarco Ballerini 氏は述べています。「しかし、当社の最高の機械工学の専門知識の一部は、工業用ミシンの内部の極小部品を、要求される最も厳しい許容差と鏡面仕上げで製造できた創業当初にまで遡ります。」

R. Busi にとって部品の検査と品質管理は非常に重要であるため、手作業による工程内測定 (通常は社内で設計および製造された精密ツールを使用) からプログラム可能な座標測定機に迅速にアップグレードする必要がありました。

会社の継続的な改善という理念を実行するために、R. Busi はワークピースの検査に 5 軸座標測定機を使用することを決定しました。

チャレンジ

部品検査プロセスを改善する際には、R. Busi 工場の高い生産効率をサポートすることを確実にする必要がありました。 5 軸 CMM にアップグレードする際には、運用上の障害やボトルネックが生じないようにすることが重要でした。

同時に、同社が使用する 5 軸測定技術は、幅広い業界向けに製造される多種多様な部品を検査できるほど柔軟である必要があります。

5 軸測定ソリューションを選択する場合、精度は当然最優先事項であり、航空宇宙産業の最も厳しい基準を満たす必要があります。航空宇宙産業では、部品の 100% 検査が必須条件です。

解決

当初、R. Busi は既存の 3 軸座標測定機に測定ヘッドを追加しました。 5軸測定システムの優れた性能を検証した後、座標測定機をさらに2台追加し、最初から5軸測定ヘッドを設置しました。同社は、レニショーの REVO® および PH20 5 軸測定システムを指定しました。

R. Busi の品質責任者である Paolo Orlandi 氏は、次のように述べています。「当社では製造プロセス全体で Renishaw の工作機械プローブを使用しているため、専用の測定室に同社製の補完的な技術を導入することは理にかなっており、非常に便利でした。」

「当社では非常に複雑なカスタム部品を生産することが多いため、標準の 3 軸 CMM から、当社が求める精度、柔軟性、速度を実現できるものにアップグレードしたいと考えていました。」

高速トリガー測定

PH20 5 軸タッチトリガーシステムの独自の「ヘッドタッチ」方式を使用すると、R. Busi は CMM 構造ではなくヘッドを動かすだけで測定を実行できます。これにより、測定データの取得が高速化されるだけでなく、精度と再現性も向上します。 5軸リンクにより、測定ヘッドの回転および位置決め時間も短縮されます。上記のすべての要素を考慮すると、5 軸測定システムの測定効率は従来の測定システムの 3 倍になります。

さらに、PH20 の無限に可変な位置決めにより、最小限のスタイラス交換で最適な特徴測定が保証されます。プローブヘッドが部品の周りを回転するために必要なスペースを最小限に抑えることで、より大きな部品を CMM で測定できます。 PH20 は部品の座標系に自動的に位置合わせし、スタイラスの衝突を回避し、高精度の固定具の必要性を排除します。

PH20 プローブヘッドは、業界標準のモジュール式 TP20 タッチトリガープローブシステムとともに使用され、R. Busi に幅広い力、方向感知、および拡張オプションを提供します。 TP20 の磁気モジュールは衝突保護機能を備えており、Renishaw の TCR20 スタイラス交換ラックを使用して自動的に交換できます。

5軸スキャン

R. Busi は、特定の部品については、Renishaw の REVO 5 軸測定システムも使用しています。同社では、穴の形状やその他の特徴の特定の検査を実行するために REVO システムを使用しており、測定時間を延長することなく複数の表面データポイントをスキャンできます。

結果

オルランディ氏が説明するように、5 軸測定技術の導入は R. Busi の精密製造業務に大きな影響を与えました。

「つまり、専用の測定室で 3 台の 5 軸 CMM を稼働させることで、極めて正確な測定を行えるだけでなく、測定速度も大幅に向上します。これにより、測定速度が大幅に向上し、機械のダウンタイムが短縮され、生産性が大幅に向上しました。」

「レニショーの測定ヘッドとプローブを使用すると、あらゆる部品の特徴を簡単に測定できます。部品を配置するための特別な固定具を設計する必要も、膨大な種類のスタイラスを分類して交換する必要もありません。作業がずっと簡単になります。」

「システムの使い方はとても簡単で、ソフトウェアもシンプルで、結果も非常に正確です。また、部品固有の問題については、いつでもオンラインでレニショーの専門家に相談でき、迅速に解決策を見つけるのに役立ちます。」

「R. Busi が測定する必要のある部品は多様で複雑であるため、この測定システムで達成される改善を正確に数値化することは困難です。しかし、従来の測定方法から 5 軸 CMM にアップグレードすることは正しい決断であり、従来の測定方法をはるかに超える大きな成功を収めました。当社にとって精度はすべてであり、5 軸測定技術により、将来の精度要件を満たすことができると確信しています。」

詳細については、www.renishaw.com.cn/busiをご覧ください。

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