勝利へのビジョン…非接触測定が従来の三次元測定機を上回る

すべての写真は、Roush Yates Engines および Roush Yates Manufacturing Solutions のご厚意によるものです

CMM タッチプロービングは確かに測定および検査プロセスに重要な役割を果たしていますが、特定の部品の形状や用途にとっては必ずしも最適なソリューションであるとは限りません。ノースカロライナ州ムーアズビルの Roush Yates Engines (RYE) とその製造部門である Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS) は、同社が NASCAR の「次世代」車向けに製造するシムとブッシュの QC について、より良い選択肢があることを認識しました。

RYE は、NASCAR カップやエクスフィニティシリーズ、IMSA ミシュランパイロットチャレンジなどのトップレベルの NASCAR 向けのフォードパフォーマンスの専属エンジンビルダーです。さらに、RYMS は、複雑な形状の金属およびプラスチック部品の多軸加工の専門知識を備えた精密 CNC 受託製造組織です。 RYMS の社内生産には、Ford FR9 V8 NASCAR および Ford Performance プログラム用の Xfinity Engine 用の機械加工部品、Ford Mustang 5.2L V8、およびその他のモータースポーツ、航空宇宙、防衛、宇宙、医療市場向けの CNC 受託製造が含まれます。また、新しい NASCAR の「次世代」車の部品をフォードパフォーマンス、シボレー、トヨタチームに供給しています。

RYMS の品質管理システムは、AS9100 Rev D および NSF-ISR によって認証された ISO 13485 に加え、国際武器取引 (ITAR) およびサイバーセキュリティ成熟度モデル認証 (CMMC) にも準拠しています。

厳しい性能と企業目標の達成を支援するために、RYE はスターレット精密計測システムと精密ツールを選択し、重要な設計仕様がエンジニアリングで期待および要求されるレベルで満たされていることを確認しました。モータースポーツでは、安定した品質を達成するために厳格な基準が必要です。高性能で信頼性の高い部品に対する複雑な要件が加わると、テストと測定のプロセスはさらに要求が厳しくなります。

RYMS には設備の整った品質ラボが 2 つあり、レーシングエンジンや外部顧客向けに製造および供給されているさまざまな部品の測定と検査に必要なツールが備えられています。

NASCAR エンジンには通常 857 個のコンポーネントがあるため、一部のコンポーネントは測定や検査に問題のある形状を持っているはずです。 NASCAR の「次世代」車のブッシュの場合、タッチプローブを使用してアンダーカットの半径を測定すると、検査時間とコストが増加するいくつかの課題が生じました。

RYE の戦略的パートナーシップおよびマーケティング担当副社長のトッド・イングリッシュ氏は、「アンダーカットの役割を明確に理解するには、ブッシングのアンダーカットが 2 つの目的を果たすことを知っておくと役立ちます。」と説明しました。まず、嵌合部品の穴の面取りを最小限に抑え、ブッシングフランジの下の軸受面積を最大化できます。また、アンダーカットにより大きな半径が得られ、ブッシュ内の応力集中係数が低減されます。

RYMS 品質管理マネージャーの Ryan Osborne 氏は次のように述べています。「タッチトリガー CMM でアンダーカットを正確にチェックすることはほとんど不可能でした。半径のサイズと工具のオフセットの問題を確認して判断するのは困難でした。」イングリッシュ氏は、従来の CMM 測定がうまく機能しておらず、一貫性のない結果が生じていることに同意しました。

別のレースカー部品の例では、仕様を満たすために NASCAR の「次世代」シムを測定する際に、部品のサイズと平坦度により CMM でプローブする際に課題が生じました。オズボーン氏は、「板金と同様に、タッチトリガー CMM でエッジを測定するのは難しい場合があります。シムのサイズと厚さを CMM で測定するのは困難でした。」彼はさらに、「マイクロメーターも使おうとしましたが、外径が歪んでしまいます。」と続けました。ブッシュとシムの両方について、RYE は +/- 0.13mm の公差を満たす必要があります。

RYMS は、顧客の要件を満たすのに最適なシステムを決定するために、いくつかのビジョンシステムを検討しました。調査には、RYEの長年のパートナーであるThe LS Starrett Company（カリフォルニア州ラグーナヒルズの計測部門、マサチューセッツ州アソールに本社）の技術が含まれていました。

RYMS は、Starrett AV450 ビジョンシステムが部品を正しく製造していることを確認するための第一線の防御手段としてどのように提供できるかを初めて検討しました。ビジョンシステムの重要な基準には、精度、速度、困難な形状を測定する能力が含まれます。「Starrett システムはすべての項目をチェックし、特に柔軟で使いやすかったので、AV450 を選択し、QC ラボに導入しました」とオズボーン氏は述べています。