Planification de l'inspection CMM pour les racines et plates-formes de pales de turbine

Un RFQ pour l'inspection CMM des racines et plates-formes de pales de turbine doit définir comment la pièce est positionnée, quelles caractéristiques sont mesurées et quelles preuves de rapport sont nécessaires pour la libération. Les acheteurs demandent souvent une inspection CMM après la coulée ou l'usinage, mais le fournisseur a besoin d'une stratégie de référence avant que la mesure ait un sens. Une racine en sapin, une racine en queue d'aronde, une face de plate-forme, une transition de pale, une surface d'étanchéité et une référence de trou de refroidissement n'ont pas le même objectif d'inspection.

NewayAeroTech peut soutenir les tests et analyses de matériaux superalliés pour les projets de pales de turbine lorsque les acheteurs fournissent des dessins, des modèles, des exigences de tolérance, des références de datum, des conditions de livraison et des étapes d'inspection. Si la CMM est liée à l'usinage CNC de superalliages, le RFQ doit indiquer si le rapport est requis avant l'usinage, après l'ébauche, après la finition ou après la préparation du revêtement.

Commencer par le système de référence, pas par la machine CMM

Pour ce RFQ, les acheteurs doivent d'abord définir le système de référence. Un rapport CMM ne peut pas prouver l'ajustement de la racine ou l'alignement de la plate-forme si le fournisseur ne sait pas comment la pale doit être positionnée. Le dessin peut utiliser des surfaces de contact de racine, des faces de plate-forme, des références d'axe d'empilement, des sections de pale ou des points de fixation. Ces références doivent être clairement indiquées, surtout lorsque la pièce physique est flexible ou partiellement non finie.

Une racine de pale de turbine peut être mesurée comme une caractéristique d'attache fonctionnelle ou comme une caractéristique de processus d'usinage. Ce sont des questions différentes. Un rapport fonctionnel de racine peut se concentrer sur les faces de contact, les angles, les relations de fente et la position par rapport à la plate-forme. Un rapport de processus peut se concentrer sur la suffisance du stock restant après la coulée ou l'ébauche. L'acheteur doit indiquer à quelle question le rapport doit répondre.

La mesure de la plate-forme dépend également de la logique de référence. Une plate-forme peut définir la position axiale, le bord du circuit gaz, la surface d'étanchéité ou le jeu d'assemblage. Si la plate-forme est utilisée comme référence avant que la racine ne soit finie, le rapport doit le mentionner. Si la plate-forme n'est acceptée qu'après l'usinage final de la racine, le rapport doit être lié à cette étape ultérieure.

Le fournisseur ne peut pas créer un plan CMM pertinent en sélectionnant toutes les caractéristiques du dessin. Un rapport ciblé doit mesurer les caractéristiques qui répondent au problème du RFQ de l'acheteur : ajustement de la racine, position de la plate-forme, nettoyage d'usinage, distorsion de coulée ou libération de première pièce.

Séparer la géométrie brute de l'acceptation de la racine usinée

L'inspection CMM avant usinage demande généralement si la coulée ou l'ébauche a suffisamment de stock et un alignement acceptable. L'inspection CMM après usinage demande si la racine finale, la plate-forme et les caractéristiques de référence répondent aux exigences du dessin. Les acheteurs ne doivent pas mélanger ces deux étapes dans une seule demande de rapport, sauf si le rapport identifie clairement les caractéristiques provisoires et les caractéristiques finales.

Une ébauche de pale brute peut avoir un stock supplémentaire autour de la racine, de la plate-forme, de l'extrémité et des shroud. Si l'acheteur veut confirmer la marge d'usinage, le rapport CMM doit comparer la coulée à un modèle de stock ou à des dimensions d'enveloppe sélectionnées. Si l'acheteur veut l'acceptation finale de la racine, le rapport doit utiliser le dessin fini et les datums finaux. Le fournisseur a besoin de ces modèles séparément si les deux rapports sont requis.

Pour les pales de turbine en petits lots, les preuves CMM de première pièce peuvent révéler si le stock de racine et de plate-forme est correctement positionné. Si la première coulée laisse un nettoyage insuffisant sur une face de racine, l'outillage ou le processus peut nécessiter une correction avant l'usinage des ébauches supplémentaires. Cette décision est plus facile lorsque le RFQ demande des preuves de l'état du stock au lieu de seulement les dimensions finales.

Lorsque la racine de la pale est usinée par NewayAeroTech, le RFQ doit indiquer quelles caractéristiques nécessitent une inspection finale et lesquelles peuvent être contrôlées par des vérifications de processus. Un rapport complet du dessin peut être inutile pour chaque prototype, tandis qu'une courte liste de faces de contact de racine, de faces de plate-forme, de références de trous de refroidissement et de datums d'assemblage peut être plus utile. Les acheteurs doivent définir la portée du rapport avant le chiffrage.

Choisir les caractéristiques qui modifient l'acceptation de l'acheteur

Un RFQ CMM utile nomme les caractéristiques qui affectent l'acceptation. Pour une racine et une plate-forme de pale de turbine, ces caractéristiques peuvent inclure les angles de flanc en sapin, la largeur de racine, la profondeur de racine, la planéité de la plate-forme, l'épaisseur de la plate-forme, le joint d'étanchéité, la hauteur radiale, la référence axiale, la relation avec l'extrémité ou le shroud, et des sections de pale sélectionnées. L'acheteur ne doit pas supposer qu'un fournisseur mesurera toutes les surfaces sauf si l'exigence du rapport le précise.

La sélection des caractéristiques doit refléter la route de fabrication. Une ébauche brute peut nécessiter des vérifications d'enveloppe et de stock. Une pale finie peut nécessiter la géométrie finale de racine et la relation de plate-forme. Une pièce réparée ou remise à neuf peut nécessiter une comparaison avec la géométrie cible et une note sur l'état de l'échantillon. Si le RFQ inclut un revêtement ou un grenaillage après usinage, l'acheteur doit indiquer si la CMM est requise avant ou après cette opération.

Certaines caractéristiques sont mieux inspectées par d'autres méthodes. Les indications de surface peuvent nécessiter une FPI, les conditions internes peuvent nécessiter une radiographie ou un CT, et l'ouverture des trous peut nécessiter un examen visuel ou lié au débit selon la conception. La CMM peut être combinée avec ces méthodes, mais elle ne doit pas être utilisée pour prouver des conditions en dehors de la mesure dimensionnelle. NewayAeroTech peut aider à aligner le package de rapport avec la norme d'acceptation réelle.

Les acheteurs doivent également décider si le rapport CMM nécessite des valeurs réelles, des déclarations de réussite/échec, des références de dessin numérotées, des cartes d'écart graphiques ou un format spécifique pour l'inspection à réception. Un fournisseur peut chiffrer la préparation du rapport plus précisément lorsque le résultat attendu est connu. La mise en forme du rapport peut prendre un temps significatif sur une géométrie de pale complexe.

Définir le bridage, l'état libre et le format du rapport

L'inspection de la racine et de la plate-forme de pale dépend fortement de la manière dont la pièce est maintenue. Si la pale est serrée au niveau de la racine, la pale et la plate-forme peuvent être lues différemment que dans un état libre. Si la plate-forme est utilisée comme base, les surfaces de contact de la racine peuvent apparaître différentes d'un montage fonctionnel. Le RFQ doit définir si l'acheteur souhaite une mesure en état libre, une mesure sur montage, ou les deux.

Si un montage appartenant à l'acheteur est requis, envoyez les dessins de montage, les descriptions de positionnement, les notes de serrage et les attentes d'usure ou d'étalonnage. Si le fournisseur conçoit la configuration d'inspection, demandez le principe de configuration avant l'approbation de la première pièce. Le but n'est pas de trop contrôler la méthode du fournisseur, mais de s'assurer que le rapport répond à la même question d'assemblage que celle que l'acheteur souhaite.

Le format du rapport doit être pratique. Une première pièce peut justifier un rapport plus large avec des caractéristiques sélectionnées de racine, plate-forme, pale et stock. Les lots répétés peuvent utiliser un plan d'inspection récurrent plus court une fois le processus stable. Si chaque livraison nécessite un rapport CMM complet, dites-le dans le RFQ. Si seules les caractéristiques critiques se répètent, listez-les clairement.

Cette planification évite un problème courant de RFQ : l'acheteur demande une CMM, reçoit un rapport générique, puis découvre que les caractéristiques de racine ou de plate-forme nécessaires à l'inspection à réception n'ont pas été mesurées. La portée du rapport doit faire partie du devis, pas une demande tardive après la fin de l'usinage.

Package CMM de première pièce pour la libération de racine et de plate-forme

Un package CMM de première pièce doit prouver que la route de fabrication peut produire les caractéristiques fonctionnelles, pas seulement qu'une pièce a de nombreux points mesurés. Pour une pale de turbine, cela signifie lier l'attache de racine, la plate-forme, la référence de pale, et toute caractéristique d'étanchéité ou de shroud qui affecte l'assemblage. Le rapport doit être examiné par rapport à la révision du dessin utilisée pour la fabrication.

Les preuves de première pièce peuvent inclure le rapport CMM, la note de configuration d'usinage, l'état du montage, les références FPI ou radiographie si nécessaire, l'enregistrement des matériaux, et toute note d'écart ou de concession approuvée par l'acheteur. Si la pale est coulée puis usinée, le package peut également inclure une revue de l'état du stock d'une étape antérieure. Cela aide l'acheteur à distinguer les problèmes de route de coulée des problèmes d'usinage final.

Pour une fourniture récurrente, l'acheteur doit définir ce qui change après l'approbation de la première pièce. Certains projets conservent la même liste de caractéristiques CMM pour chaque pièce. D'autres réduisent le rapport aux caractéristiques clés tout en conservant les vérifications de processus. Le RFQ doit indiquer cette attente avant que le fournisseur chiffre le plan d'inspection.

Envoyez à NewayAeroTech le dessin de la pale, le modèle CAO, le schéma de référence, la liste des caractéristiques de racine et de plate-forme, l'étape d'inspection, le format du rapport, la quantité et les exigences de libération. Un RFQ CMM clair aide le fournisseur à chiffrer des preuves dimensionnelles significatives au lieu d'ajouter seulement une ligne d'inspection générique au prix de fabrication.

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