Visione vincente... La misurazione senza contatto supera la CMM tradizionale

Tutte le foto sono per gentile concessione di Roush Yates Engines e Roush Yates Manufacturing Solutions

Il sistema di tastatura CMM ha sicuramente il suo posto nei processi di misurazione e ispezione, tuttavia non è sempre una soluzione ottimale per determinate geometrie e applicazioni dei pezzi. Roush Yates Engines (RYE) di Mooresville, Carolina del Nord, e la sua divisione di produzione, Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS), hanno riconosciuto che esistevano opzioni migliori per il controllo qualità su spessori e boccole che produce per l'auto “Next Gen” della NASCAR.

RYE è il costruttore esclusivo di motori Ford Performance per i massimi livelli della NASCAR, tra cui la NASCAR Cup e la Xfinity Series, nonché l'IMSA Michelin Pilot Challenge. Inoltre, RYMS è un'organizzazione di produzione a contratto CNC di precisione con esperienza nella lavorazione multiasse di parti in metallo e plastica con geometrie complesse. La produzione interna di RYMS comprende parti lavorate per i programmi Ford FR9 V8 NASCAR e Xfinity Engine per Ford Performance, la Ford Mustang 5.2L V8 e produzione CNC a contratto per altri mercati degli sport motoristici, aerospaziale, della difesa, spaziale e medico. Forniscono anche parti per la nuova vettura NASCAR “Next Gen” ai team Ford Performance, Chevy e Toyota.

Il sistema di gestione della qualità di RYMS è certificato AS9100 Rev D e ISO 13485 da NSF-ISR, nonché conforme all'International Traffic in Arms (ITAR) e alla Cybersecurity Maturity Model Certification (CMMC).

Per contribuire a raggiungere le sue impegnative prestazioni e gli obiettivi aziendali, RYE ha scelto i sistemi di metrologia di precisione e gli strumenti di precisione Starrett per garantire che le specifiche di progettazione critiche vengano soddisfatte al livello previsto e richiesto dall'ingegneria. Gli sport motoristici richiedono standard rigorosi per ottenere una qualità costante. Se si aggiungono requisiti complessi per componenti affidabili e ad alte prestazioni, i processi di test e misurazione diventano ancora più impegnativi.

RYMS dispone di due laboratori di qualità ben attrezzati che dispongono degli strumenti necessari per misurare e ispezionare un'ampia varietà di parti prodotte e fornite per i suoi motori da corsa e per clienti esterni.

Un motore NASCAR ha in genere 857 componenti, quindi alcuni sono destinati ad avere geometrie problematiche da misurare e ispezionare. Nel caso della boccola dell'auto NASCAR “Next Gen”, l'utilizzo di un tastatore per misurare i raggi sul sottosquadro ha presentato diverse sfide che hanno aumentato tempi e costi di ispezione.

Todd English, vicepresidente, partnership strategiche e marketing presso RYE, ha spiegato: "Per avere un quadro chiaro del ruolo del sottosquadro, è utile sapere che il sottosquadro della boccola ha due scopi". Innanzitutto, consente uno smusso minimo sul foro nella parte accoppiata per massimizzare l'area del cuscinetto sotto la flangia della boccola. Inoltre, il sottosquadro consente un ampio raggio che riduce il fattore di concentrazione delle sollecitazioni nella boccola.

Ryan Osborne, responsabile del controllo qualità di RYMS, ha dichiarato: “Il sottosquadro era quasi impossibile da controllare accuratamente con una macchina di misura a sfioramento. Le dimensioni dei raggi e i problemi di correzione dell’utensile erano difficili da vedere e determinare”. English concordava sul fatto che la misurazione CMM tradizionale non funzionava bene, producendo risultati incoerenti.

In un altro esempio di parte di un'auto da corsa, la misurazione di uno spessore NASCAR “Next Gen” per soddisfare le specifiche rappresentava una sfida durante il rilevamento con una CMM a causa delle dimensioni e della planarità della parte. Osborne ha affermato: “Similmente alla lamiera, può essere complicato misurare i bordi con le CMM a tocco. La dimensione e lo spessore dello spessore erano difficili da misurare con la CMM." Ha continuato: "Abbiamo provato a utilizzare anche un micrometro, ma distorcerebbe la diametro esterno". Sia per la boccola che per lo spessore, RYE deve soddisfare tolleranze di +/- 0,13 mm.

RYMS ha esaminato diversi sistemi di visione per determinare quale sistema fosse il migliore per soddisfare le esigenze dei clienti. Nella ricerca è stata inclusa la tecnologia del partner di lunga data di RYE, The LS Starrett Company (divisione di metrologia a Laguna Hills, California, e sede centrale ad Athol, MA).

RYMS ha esaminato come il sistema di visione Starrett AV450 potesse fornire la prima linea di difesa per garantire che i componenti fossero realizzati correttamente fin dal primo momento. Criteri importanti per il sistema di visione includevano precisione, velocità e capacità di misurare geometrie impegnative. "Il sistema Starrett ha soddisfatto tutte le aspettative ed è risultato particolarmente flessibile e facile da usare, quindi abbiamo selezionato l'AV450 e lo abbiamo implementato nel nostro laboratorio di controllo qualità", ha affermato Osborne.