Visão para vencer… A medição sem contato supera o CMM tradicional

Todas as fotos são cortesia de Roush Yates Engines e Roush Yates Manufacturing Solutions

A apalpação por toque CMM certamente tem seu lugar nos processos de medição e inspeção, porém nem sempre é uma solução ideal para determinadas geometrias e aplicações de peças. A Roush Yates Engines (RYE) de Mooresville, NC, e sua divisão de fabricação, Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS), reconheceram que havia melhores opções para controle de qualidade em calços e buchas que fabrica para o carro de “próxima geração” da NASCAR.

RYE é o construtor de motores exclusivo da Ford Performance para os níveis mais altos da NASCAR, incluindo a NASCAR Cup e a Xfinity Series, bem como o IMSA Michelin Pilot Challenge. Além disso, a RYMS é uma organização de fabricação por contrato CNC de precisão com experiência em usinagem multieixos de peças de metal e plástico com geometrias complexas. A produção interna da RYMS inclui peças usinadas para os programas Ford FR9 V8 NASCAR e Xfinity Engine para Ford Performance, o Ford Mustang 5.2L V8 e fabricação CNC contratada para outros mercados de esportes motorizados, aeroespacial, defesa, espacial e médico. Eles também fornecem peças para o novo carro NASCAR “Next Gen” para as equipes Ford Performance, Chevy e Toyota.

O sistema de gestão de qualidade da RYMS é certificado AS9100 Rev D e ISO 13485 pela NSF-ISR, bem como compatível com Tráfego Internacional de Armas (ITAR) e Certificação de Modelo de Maturidade de Segurança Cibernética (CMMC).

Para ajudar a atingir seu exigente desempenho e as metas da empresa, a RYE escolheu os sistemas de metrologia de precisão e as ferramentas de precisão da Starrett para garantir que as especificações críticas do projeto sejam atendidas no nível esperado e exigido pela engenharia. O automobilismo exige padrões rígidos para alcançar uma qualidade consistente. Adicione requisitos complexos para peças confiáveis ​​e de alto desempenho e os processos de teste e medição ficarão ainda mais exigentes.

A RYMS possui dois laboratórios de qualidade bem equipados que possuem as ferramentas necessárias para medir e inspecionar uma ampla variedade de peças fabricadas e fornecidas para seus motores de corrida, bem como para clientes externos.

Um motor NASCAR normalmente tem 857 componentes, então alguns têm geometrias que são problemáticas para medir e inspecionar. No caso da bucha do carro NASCAR “Next Gen”, usar uma sonda de toque para medir os raios no rebaixo apresentou vários desafios que aumentaram o tempo e os custos de inspeção.

Todd English, vice-presidente de parcerias estratégicas e marketing da RYE, explicou: “Para obter uma imagem clara do papel do corte inferior, é útil saber que o corte inferior da bucha tem dois propósitos”. Primeiro, permite um chanfro mínimo no furo na peça correspondente para maximizar a área do rolamento sob o flange da bucha. Além disso, o rebaixo permite um raio grande que reduz o fator de concentração de tensão na bucha.

O gerente de controle de qualidade da RYMS, Ryan Osborne, disse: “O corte inferior era quase impossível de verificar com precisão com uma CMM de gatilho por toque. O tamanho dos raios, bem como os problemas de deslocamento da ferramenta, eram difíceis de ver e determinar.” English concordou que a medição tradicional do CMM não estava funcionando bem, resultando em resultados inconsistentes.

Em outro exemplo de peça de carro de corrida, medir um calço NASCAR “Next Gen” para atender às especificações apresentou desafios ao sondar com uma CMM devido ao tamanho e planicidade da peça. Osborne disse: “Semelhante à chapa metálica, pode ser complicado medir bordas com CMMs de gatilho por toque. O tamanho e a espessura do calço eram difíceis de medir com a CMM.” Ele continuou: “Tentamos usar um micrômetro também, mas isso distorceria a DO”. Tanto para a bucha quanto para o calço, o RYE precisa atender a tolerâncias de +/- 0,13 mm.

A RYMS analisou vários sistemas de visão para determinar qual sistema era melhor para atender aos requisitos do cliente. Incluída na pesquisa estava a tecnologia do parceiro de longa data da RYE, The LS Starrett Company (divisão de metrologia em Laguna Hills, CA, e sede em Athol, MA).

A RYMS analisou como o sistema de visão Starrett AV450 poderia fornecer a primeira linha de defesa para garantir que as peças estavam sendo feitas corretamente, na primeira vez. Critérios importantes para o sistema de visão incluíam precisão, velocidade e capacidade de medir geometrias desafiadoras. “O sistema Starrett atendeu a todos os requisitos e era especialmente flexível e fácil de usar, por isso selecionamos o AV450 e o implementamos em nosso laboratório de controle de qualidade”, disse Osborne.