Orbex 在首次火箭發射前,將關鍵復合材料部件的裝夾速度提升 900%

來源|MSP
在首次火箭發射前夕,Orbex借助MSP的 PerfectPart 數控計量解決方案,成功克服了部件變形難題,并將部件裝夾時間從5小時縮短至30分鐘,使單個部件的裝夾效率提升 900%,大幅提高了碳纖維有效載荷航空電子模塊的生產速度。
該解決方案的應用還使整體生產時間縮短一半,簡化了工裝夾具流程,并讓Orbex能夠確保部件 “一次加工合格”。在Orbex計劃擴大生產規模的背景下,MSP 的關鍵作用在于,利用Orbex現有的設備,為其提供了一套可重復、可擴展的加工流程。
此前,受傳統對準方法的嚴重限制,Orbex一直在尋找一種解決方案,以實現有效載荷航空電子模塊(PAM)快速且精準的數控加工。Orbex的數控操作員專家加文?貝爾頓(Gavin Belton)解釋道:“PAM是一種大型復合材料薄壁部件,部分區域的鋪層結構十分精密。由于存在變形風險,我們很難確定精確的加工位置。” 過去,每個部件的對準過程至少需要 5 小時,且無法解決變形問題 —— 這導致部件的窗口和凹槽加工尺寸出現偏差,進而引發裝配問題,還需要返工修復。貝爾頓補充說:“這些部件價值數萬英鎊,生產周期約為 6 周。一旦出現報廢,損失的時間、資金和材料都無法挽回。”
鑒于 “一次加工合格” 對生產的重要性,MSP 的 PerfectPart 解決方案被視為核心工具。該方案不僅能幫助 Orbex 實現精準對準,其計量套件還能對各類誤差(包括測頭裝夾與校準誤差、數控機床自身誤差)進行補償。
誤差消除流程從AutoClock和NC-Checker兩款軟件的應用開始。這兩款產品首先消除了測頭校準過程中的人為誤差,隨后NC-Checker會評估數控機床的幾何性能,確保其加工精度能夠滿足部件的公差要求。
貝爾頓表示:“通過檢測,我們立即發現了 C 軸和 B 軸存在的一個問題 —— 這個問題原本可能導致部件外徑上的孔出現對準偏差。而這次僅30分鐘的檢測,幫助機床供應商找出了誤差根源,并在加工開始前完成了修正。” 目前,Orbex使用其CMS Ares 機床生產運載火箭的碳纖維結構部件。
為解決Orbex的部件對準難題,MSP引入了NC-PartLocator產品。該產品非常適合復雜、易變形或薄壁部件的對準作業:它通過五軸測頭對部件進行測量,自動生成六自由度(六個方向的位置與角度)的最佳擬合對準方案;同時,該軟件能補償實際部件位置與理論加工程序之間的偏差(例如部件發生變形時的偏差)。此外,更新后的對準數據會自動上傳至機床控制器,無需額外修改加工程序,對準誤差也會被自動消除。
貝爾頓補充道:“按下‘啟動’鍵后,你能實時看到對準過程在推進,并且確信最終加工結果會完全符合預期。而且整個裝夾過程的速度大幅提升,工作也變得更輕松了。”

Orbex使用其 CMS Ares 機床制造運載火箭的碳纖維結構部件。
解決方案的成效十分顯著:Orbex 將原本時長不固定的 5 小時部件裝夾流程,穩定縮短至 30 分鐘,裝夾速度提升 900%;同時,整體生產時間從 2 天縮短至 1 天,效率提高一半。
Orbex的工裝夾具流程也得到了優化。貝爾頓說:“我們不再需要用定位銷固定所有部件、限制部件位置,而是設計出了更簡單的夾具?,F在不需要每次都對夾具進行修邊加工,直接使用即可 ——MSP的最佳擬合對準功能會自動計算出正確的對準參數。這套方案的優勢顯而易見,無需過多權衡。加工這類高價值部件時,風險的降低程度怎么強調都不為過。”
隨著Orbex 火箭發射日期的臨近,MSP的 PerfectPart解決方案將在擴大生產規模中發揮重要作用。貝爾頓表示:“目前我們只有一臺CMS Ares 機床,而這套方案實質上提升了這臺機床的產能,有助于緩解生產瓶頸。未來如果我們決定增購機床,MSP方案的簡便性意味著我們可以將現有加工流程直接‘復制粘貼’到新機床中,輕松過渡到擴大化生產,既保證高質量,又能快速啟動生產。”










































