4サイクルエンジンのクランク室に対する3次元品質検査

ドイツのマルクドルフにあるWeber Motor GmbHは、Weber Groupの一企業であり、エンジンコンポーネント、エンジンシステム、エンジン本体だけでなく、繊維強化複合コンポーネントの開発および生産でも、40年以上もの間、国際顧客企業に信頼されている実力のある提携先企業です。品質は、企業の競争力および成功の重要要因と見なされています。そうした理由から、生産工程全体が、非常に高い品質基準に準拠する必要があるのです。Weber社の強力な4サイクルエンジン製造用のアルミニウム製鋳造部品の生産に関しては、それらの品質要件への厳格な準拠程度は、柔軟なブロイクマン3次元デジタル化処理・測定装置SmartScanを援用し、CAD比較によって検証が可能です。

目的および測定対象物

この特定プロジェクトで測定されるクランク室は、砂型鋳造法を使用して製造され、数多くのさまざまな機能を満足します。このクランク室で、クランク軸およびバランスシャフトが、ベアリングと結合され、内燃エンジンの点火力にさらされます(軸方向および半径方向)。さらに、クランク室は、圧力逃がし弁付き油圧ポンプを収容し、そこから加圧された油が、関連の軸受けポイントに運ばれます。最後に、タイミング駆動軸およびギアのカバーとしての役目も果たします。鋳造アルミニウム製クランク室は、したがって、重要カテゴリー「A」コンポーネントを構成します。アプリケーションに応じて、クランク室に包含されるエンジンの内部コンポーネントは、rpm範囲で最高10,000 rpmに到達する場合があります。 

選択されている鋳造方法の結果として、幾何学的構造の誤差の可能性が高まるため、指定された要件からのどのような誤差の可能性に関しても、クランク室の測定および検査を実施することが重要です。未完成コンポーネントの複雑な幾何学的構造により、座標測定機を用いて、実行された表面取得は、やや時間がかかり、また労働集約的であることが証明されています。包括的なプログラミング作業に加えて、図面だけでなく文書の生成に要する相当な時間も、その主な原因となります。したがって、領域測定装置SmartScanの生成した正確な3次元データセット基づく、差異比較が、完全な時間かつリソース節約の完璧な代替手段となります。

未完成コンポーネントの検査は、この場合、小規模視野を持つように構成されたブロイクマン社の測定装置SmartScanにより実行されます。部分的に自動化されたデータ取得過程を実現するため、測定構成では、回転台も使用します。 

ブロイクマンソフトウェアOptoCatを援用して、このスキャンプロセスは、まず、クランク室の個別データ記録を生成し、その後、それらを調整し、結合して同質の三角形メッシュにします。次の手順では、生成されたデータセットが、幾何学的構造を評価するため、特別の検査用ソフトウェア(この場合、Innovmetric Software Inc.製のPolyWorks/Inspector™)を援用して評価されます。 

標準的な三角測量法角度のみを使用する領域測定光学センサーでは、要求された精度レベルで、深い鋸歯の組織の捕捉ができないことがよくあります。SmartScan シリーズの柔軟なセンサー構成により、三角測量法角度30°、20°、および10°でのスキャン手順が可能となり、したがって、アクセスの非常に困難な対象領域でさえ、高精度および高詳細度で測定することができます。

結論

SmartScanの高精度データにより、Weber Motor GmbHには、自社の厳格な品質基準への準拠を徹底するために必要なサポートがもたらされます。生産されたクランク室に対して最終的検査を実施するため、鋳造工は、一定の形状逸脱の許容誤差内で、対応するDIN 1680 GTAガイドラインに準拠する3次元データセットにアクセスできます。鋳造工程の完了後、クランク室は、SmartScan装置によりデジタルデータ化され、CAD基準データと比較されます。 

座標測定機の触覚式測定センサーを使用する手順は時間がかかり、もはや必要なくなりました。どんなに小さい形状誤差でも、より高速かつ簡単に、さらに高い精度で、ことごとく識別できるばかりでなく、後続のデータ比較も伴って、全体的デジタル化処理により、貴重な時間かつコストの節約が実現されます。 

測定結果は即時に解釈可能であり、直ちに工程パラメータの最適化処理に渡されます。そうした中で、SmartScanは、最高品質のクランク室を製造するため、Weber Motor社の生産部門の要求する一貫した効率をサポートし、徹底するように機能します。 

 
この機会を利用して、このアプリケーションレポートのまとめる際に示された親切なサポートに対して、Weber Motor GmbHに感謝いたします。