승리를 위한 비전… 기존 CMM을 능가하는 비접촉 측정

Jun 18, 2023

모든 사진은 Roush Yates Engines 및 Roush Yates Manufacturing Solutions에서 제공되었습니다.

CMM 터치 프로빙은 확실히 측정 및 검사 프로세스에서 그 자리를 차지하고 있지만 특정 부품 형상 및 응용 분야에 항상 최적의 솔루션은 아닙니다. 노스캐롤라이나주 무어스빌에 위치한 Roush Yates Engines(RYE)와 그 제조 부문인 Roush Yates Manufacturing Solutions(RYMS)는 NASCAR의 "차세대" 자동차용으로 제조하는 심 및 부싱에 대해 더 나은 QC 옵션이 있음을 인식했습니다.

RYE는 NASCAR 컵, Xfinity 시리즈, IMSA 미쉐린 파일럿 챌린지 등 최고 수준의 NASCAR를 위한 Ford Performance의 독점 엔진 빌더입니다. 또한 RYMS는 복잡한 형상의 금속 및 플라스틱 부품의 다축 가공에 대한 전문 지식을 갖춘 정밀 CNC 계약 제조 조직입니다. RYMS의 자체 생산에는 Ford FR9 V8 NASCAR 및 Ford Performance 프로그램용 Xfinity Engine, Ford Mustang 5.2L V8용 가공 부품과 기타 모터스포츠, 항공우주, 방위, 우주 및 의료 시장을 위한 계약 CNC 제조가 포함됩니다. 또한 새로운 NASCAR "차세대" 자동차용 부품을 Ford Performance, Chevy 및 Toyota 팀에 공급합니다.

RYMS의 품질 관리 시스템은 NSF-ISR의 AS9100 Rev D 및 ISO 13485 인증을 받았으며 ITAR(International Traffic in Arms) 및 CMMC(Cybersecurity Maturity Model Certification)를 준수합니다.

까다로운 성능과 회사 목표를 달성하기 위해 RYE는 중요한 설계 사양이 엔지니어링에서 예상하고 요구하는 수준에서 충족되도록 Starrett 정밀 계측 시스템과 정밀 도구를 선택했습니다. 모터스포츠는 일관된 품질을 달성하기 위해 엄격한 기준을 요구합니다. 고성능 및 신뢰성 있는 부품에 대한 복잡한 요구 사항이 추가되면 테스트 및 측정 프로세스가 훨씬 더 까다로워집니다.

RYMS에는 레이싱 엔진은 물론 외부 고객을 위해 제조 및 공급되는 다양한 부품을 측정하고 검사하는 데 필요한 도구를 갖춘 두 개의 우수한 품질 실험실이 있습니다.

NASCAR 엔진에는 일반적으로 857개의 구성 요소가 있으므로 일부에는 측정 및 검사에 문제가 있는 형상이 있을 수 있습니다. NASCAR "차세대" 자동차 부싱의 경우 터치 프로브를 사용하여 언더컷의 반경을 측정하면 검사 시간과 비용이 늘어나는 몇 가지 문제가 발생했습니다.

RYE의 전략적 파트너십 및 마케팅 담당 부사장인 Todd English는 "언더컷의 역할을 명확하게 파악하려면 부싱의 언더컷이 두 가지 목적을 갖는다는 것을 아는 것이 유용합니다."라고 설명했습니다. 첫째, 결합 부품 구멍의 모따기를 최소화하여 부싱 플랜지 아래의 베어링 영역을 최대화합니다. 또한 언더컷은 큰 반경을 가능하게 하여 부싱의 응력 집중 계수를 감소시킵니다.

RYMS 품질 관리 관리자인 Ryan Osborne은 “터치 트리거 CMM으로는 언더컷을 정확하게 확인하는 것이 거의 불가능했습니다. 반경 크기와 공구 오프셋 문제를 확인하고 판단하기가 어려웠습니다.” English는 기존의 CMM 측정이 제대로 작동하지 않아 일관성 없는 결과가 나온다는 점에 동의했습니다.

또 다른 경주용 자동차 부품 예에서는 사양을 충족하기 위해 NASCAR "차세대" 심을 측정하는 경우 부품의 크기와 평탄도로 인해 CMM으로 프로빙할 때 문제가 발생했습니다. Osborne은 “판금과 유사하게 터치 트리거 CMM으로 가장자리를 측정하는 것은 까다로울 수 있습니다. 심의 크기와 두께는 CMM으로 측정하기 어려웠습니다.” 이어 “저희도 마이크로미터를 사용하려고 했는데 OD가 왜곡됐다”고 말했다. 부싱과 심 모두 RYE는 +/- 0.13mm의 공차를 충족해야 합니다.

RYMS는 고객 요구 사항을 충족하는 데 가장 적합한 시스템을 결정하기 위해 여러 비전 시스템을 조사했습니다. 검색에는 RYE의 오랜 파트너인 The LS Starrett Company(캘리포니아주 라구나힐스에 있는 계측 부서와 매사추세츠주 아톨에 본사가 있음)의 기술이 포함되었습니다.

RYMS는 Starrett AV450 비전 시스템이 처음으로 부품을 올바르게 제작하고 있는지 확인하기 위한 첫 번째 방어선을 제공할 수 있는 방법을 검토했습니다. 비전 시스템의 중요한 기준에는 정확성, 속도, 까다로운 형상을 측정하는 능력이 포함되었습니다. "Starrett 시스템은 모든 조건을 충족했으며 특히 유연하고 사용하기 쉬웠습니다. 그래서 우리는 AV450을 선택하고 이를 QC 실험실에 구현했습니다."라고 Osborne은 말했습니다.