
英国Orbex借计量软件突破碳纤维火箭部件制造瓶颈,装夹效率飙升900%
成效显著:制造效率实现质的飞跃
在Orbex首次火箭发射的准备过程中,碳纤维有效载荷航空电子模块的制造效率获得了突破性提升。通过引入MSP的PerfectPart解决方案,部件装夹时间从5小时缩短至仅30分钟,实现了900%的效率提升。
这一改进带来的连锁效应同样令人瞩目。整体生产时间从原来的2天缩短至1天,生产效率提高了一半。同时,工装夹具流程得到显著简化,不再需要复杂的定位销固定系统,大幅降低了生产成本和操作复杂度。
对于单价高达"数万英镑"、生产周期约6周的高价值碳纤维部件而言,这种制造效率的提升意味着巨大的成本节约和风险降低。 挑战严峻:碳纤维部件制造的固有难题 Orbex面临的制造挑战颇具代表性。该公司数控操作员专家加文・贝尔顿坦言:"PAM是一种大型复合材料薄壁部件,部分区域的铺层结构十分精密。由于存在变形风险,我们很难确定精确的加工位置。"
传统的对准方法存在明显局限。每个部件至少需要5小时的对准过程,且无法有效解决变形问题,导致加工尺寸出现偏差,进而引发装配问题和返工需求。在商业航天这一对精度和质量要求极高的领域,这样的制造不确定性几乎不可接受。
更严峻的是,一旦部件报废,损失的时间、资金和材料都无法挽回,这给即将进行首次火箭发射的Orbex带来了巨大压力。
创新方案:数字化计量破解制造难题 MSP的PerfectPart解决方案通过系统性的误差消除流程,为Orbex提供了完整的制造质量保障。该方案的核心优势在于能够对各类误差进行补偿,包括测头装夹与校准误差、数控机床自身误差等。
误差消除流程从AutoClock和NC-Checker两款软件的应用开始。这些产品首先消除了测头校准过程中的人为误差,随后评估数控机床的几何性能,确保加工精度满足部件公差要求。
贝尔顿分享了具体案例:"通过检测,我们立即发现了C轴和B轴存在的一个问题——这个问题原本可能导致部件外径上的孔出现对准偏差。而这次仅30分钟的检测,帮助机床供应商找出了误差根源,并在加工开始前完成了修正。"
技术核心:智能对准与变形补偿 针对碳纤维部件易变形的特性,MSP引入了NC-PartLocator产品,专门应对复杂、易变形或薄壁部件的对准难题。该技术通过五轴测头对部件进行测量,自动生成六自由度(六个方向的位置与角度)的最佳拟合对准方案。
这项技术的突破性在于能够补偿实际部件位置与理论加工程序之间的偏差,特别是在部件发生变形时的偏差。更新后的对准数据会自动上传至机床控制器,无需额外修改加工程序,实现了对准误差的自动消除。
贝尔顿对此评价道:"按下'启动'键后,你能实时看到对准过程在推进,并且确信最终加工结果会完全符合预期。而且整个装夹过程的速度大幅提升,工作也变得更轻松了。"
未来应用:为规模化生产铺平道路 随着Orbex火箭发射日期的临近和未来生产规模的扩大,MSP的解决方案将继续发挥关键作用。贝尔顿指出:"目前我们只有一台CMS Ares机床,而这套方案实质上提升了这台机床的产能,有助于缓解生产瓶颈。"
更重要的是,该方案为未来的生产扩张提供了便捷路径。"如果决定增购机床,MSP方案的简便性意味着我们可以将现有加工流程直接'复制粘贴'到新机床中,轻松过渡到扩大化生产,既保证高质量,又能快速启动生产。"

