海克斯康:当一群人想重建80年前的蒸汽机车后…

国际金属加工网 2021年02月05日

依靠几张80年前的旧图纸,一组被荒废在冰冷库房里的旧车体,完成80年前的经典蒸汽机车的重建——当一群工程爱好者真正开始重建这列自20世纪60年代即已停产消失的蒸汽机车后,他们却发现这几乎是一项不可能完成的任务……

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英国标准蒸汽机车公司为自己设定了一个极具挑战性的任务目标:利用20世纪50年代的原始设计图纸和21世纪的工程技术,来重建一款停产多年的蒸汽机车——英国铁路“标准6级”系列机车,该计划需将现代设计和制造技术投入到实际的加工制造过程中,为实现这一目标,他们请到了谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)的工程专家进行协助。

机车关键部件图纸存在重大问题

菲尔·耶茨博士是AMRC的注册工程师,也是标准蒸汽机车志愿者小组的成员。他介绍说,80年前的绘图部门和车间之间并没有直接联系,机车更是在相隔约50英里的不同地点设计和制造的,那时候人们往往是根据自己的知识,而不是图纸上的要求来制造产品,因此这些图纸并不能准确显示一个零件是如何制造的。

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例如机车车架的伸出部分,这是其中一个引起了重点关注的主要部件。CAD模型是在部件制造之后绘制的,紧固孔此时已与车架对齐,但框架的伸出部分却没有。而当部件与CAD模型对齐时,则紧固孔不能对齐,CAD部件的最大误差达到了1.6mm。由于车架和车架伸出部分是由不同的公司加工制造的,为了确定零件误差的大小,必须测量存放在不同地点的车架和车架伸出部分。

>>>Leica绝对跟踪仪可在室外环境实现高精度测量,确保工件与图纸精确对比

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为了测量存放在东兰开夏铁路工厂的车架伸出部分,项目组使用了海克斯康Leica绝对跟踪仪AT40x和B-Probe测头,它能够在大尺寸工件测量上实现极高的精度,B-Probe手持式测头更是评估蒸汽机车4米长车架延伸部分的理想测量工具。这套方案即使工件在寒冷的室外环境中,也可以快速、准确地收集数据,并且帮助项目组迅速纠正错误。

确保不同供应商制造的部件均能满足精度要求

蒸汽火车的车体框架由结构钢、铸钢和压制钢等不同材料制成的支架组成,而这些部件都是由不同的供应商制造的,因此为了确保不同的部件都以相同的尺寸精度制造,项目团队需要确认框架装配尺寸的准确性。

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>>>直接扫描激光跟踪仪实现交付部件评估与最终修复前的校正

为了做到这一点,项目小组这次使用了海克斯康一种新型的可直接扫描的激光跟踪仪—— Leica ATS 600,这是是一款计量级大尺寸扫描测量设备,它将直接表面扫描与单点反射球测量无缝结合,直接扫描范围可达60米,每平方米扫描速度可达10秒。通过与领先的计量软件如SpatialAnalyzer、Inspire的集成,ATS 600获得的点云数据可以在应用软件中得到即时分析和反馈。他们第一次对工件进行扫描时,只花了两分钟,就获得了2788个点的扫描数据,测量高效可靠,获得了项目组的一致认可。

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Leica ATS600绝对跟踪仪的直接扫描功能,在该项目的组装阶段起到了极为关键的作用,无论是交付部件的评估,还是在最终修复前的校正,都为团队节省了大量的时间和人工。更重要的是,与使用传统测量设备相比,它还可以在检测过程中进行实时调整。此外,ATS 600还可自定义扫描区域,在CAD模型上选择感兴趣的区域,然后设置所需的点间距即可扫描。

Leica ATS600的多功能性,以及无靶标扫描的灵活性,使其成为了完美的测量工具。从直接扫描到户外隐藏点探测,ATS600 独有的激光跟踪技术在重建英国机车经典设计中,发挥了关键作用。

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(慧心智造 海克斯康制造智能)

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