Die Flugzeugindustrie setzt verstärkt 3D- Koordinatenmesstechnik ein, um den ständig wachsenden Anforderungen ihres Marktes nachzukommen. War der Branchenanteil an eingesetzten Koordinatenmessgeräten vor Jahren noch unbedeutend, so nutzen heute die Flugzeughersteller die Vorteile der Koordinatenmesstechnik, wie dies die Automobilindustrie, als Nr 1 im Branchenvergleich, seit Jahrzehnten praktiziert.
Dipl.-Ing. (FH) Michael Hägele, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik, Oberkochen
Im Vergleich zur Automobilindustrie, mit Produktionsserien von mehreren 1000 Fahrzeugen am Tag, bestimmen wesentlich kleinere Produktionsserien die Abläufe in der Flugzeugindustrie. Hersteller kleinerer Flugzeuge, wie z.B. der Firma AERO, Vodochody in Tschechien, ein Vertragspartner zu Boeing, mit jahrzehntelanger Erfahrung im Flugzeugbau und ein Pionier im Einsatz von Koordinatenmesstechnik, deren Produktprogramm zweisitzige Kampfflugzeuge, sowie kleinere Passagier- und Kurierflugzeuge umfaßt, müssen mit ihren ca. 2000 Beschäftigten äußerst flexibel sein, um die unterschiedlichen Ausführungswünsche ihrer Kunden, bis hin zu Ein-zelanfertigungen abzudecken.
Die messtechnischen Aufgabenstellungen zur Qualitätssicherung sind in beiden Bereichen jedoch grundsätzlich vergleichbar.
Die Maßhaltigkeit großvolumiger Teile mit räumlich gekrümmten Oberflächen sind Basis für die Einhaltung und Optimierung von aerodynamischen Vorgaben bei Automobilkarosserien und insbesondere bei Rumpf und Tragflächen von Flugzeugen.
In der Automobilproduktion dienen die einzelnen Messergebnisse hauptsächlich der statistischen Auswertung innerhalb der Prozesskontrolle und der Trendabschätzung, wobei hier hohe Anforderungen an die Dokumentation der Messergebnisse gestellt werden. Die messtechnische Aufgabenstellung der Flugzeugindustrie konzentriert sich, prozess -und stückzahlbedingt, auf eine 100 Prozent Messung der Teile, wobei hier der Verfahrgeschwindigkeit der Koordinatenmessgeräte zwangsläufig eine große Bedeutung zukommt.
Die CAD-Daten werden zur Simulation von Flugversuchen verwendet. Anpassungen aufgrund dieser Versuche fließen in die CAD-Konstruktion zurück. Neben den Vorrichtungen und Werkzeugen werden auch die CNC Messprogramme aus den CAD-Daten abgeleitet.
100% Kontrolle
Auf Grund der Vielfalt von Einzelteilen, Baugruppen und Komponenten ist ein variabler Datenzugriff erforderlich, um einen wirtschaftlichen Einsatz der Koordinatenmessgeräte sicher zu stellen.
Die Kosten- und Zeitvorteile durch Ersatz von festen Lehren, die im Gegensatz zu universell einsetzbaren Koordinatenmessgeräten bei jedem Modellwechsel neu angepasst werden müssen, liegen auch in der Flugzeug-industrie klar auf der Hand. Das Handling der großvolumigen Teile wie Rumpf und Tragflächen innerhalb der Produktion erfordert geeignete Ausführungen der Koordinatenmessgeräte, um den Prüfling schnell und sicher an und auf die Messanlage zu transportieren. Durch bodenebene Anordnung der Führungssysteme samt Messplatte können die Rüstzeiten minimiert werden. Zusammen mit kurzen Messzeiten und einer Fahrgeschwindigkeit Vmax. von 350 mm/s kann der gesamte Messablauf der Produktionsfrequenz angepaßt werden. Die Vermessung von funktions- und sicherheitsrelevanten Teilen erfordert eine 100% Kontrolle, die im rauhen Fertigungsbetrieb überwiegend im 2-Schichtbetrieb durchgeführt werden müssen. Deshalb sind die eingesetzten Messgeräte vollständig verkleidet, um den schwierigen Umgebungsbedingungen zu widerstehen. Die Anforderungen an die Messunsicherheit, durch engere Konstruktionsvorgaben bei aerodynamischen Toleranzen der Formabweichung oder Montagetoleranzen der Regelgeometrie werden immer höher und liegen im gesamten Messbereich (XYZ) von 9m x 2.8m x 2m unter 80mm. Diese Messunsicherheit kann von den bisher eingesetzten Messlehren, zur Vermessung von z.B. Tür -oder Fensterausschnitten nicht erfüllt werden. Universelle Softwareprogramme zum Messen von Freiformflächen und Regelgeometrien sind über Schnittstellen mit dem CAD- System verbunden und gewährleisten durch die direkte Datenübernahme aus der Konstruktion absolute Sicherheit bei der Daten-übertragung, erlauben CAD-gerechte 3D-Anzeigen der Messobjekte und steuern automatische Abläufe verschiedener CNC-Messprogramme und Messstrategien. Die Vermessung eines Rumpfes mit herkömmlichen Messmitteln war in der Vergangenheit nur sehr zeitaufwendig oder gar nicht möglich Mit dem Koordinatenmessgerät SMC liegen die Ergebnisse der Qualitätssicherung bereits nach 4-5 Stunden vor. So verwundert es nicht, das die Integration der 3D- Koordinatenmeßtechnik in die Fabrikation und Qualitätssicherung der zivilen und militärischen Luft- und Raumfahrtindustrie, zu einer Steigerung der Auftragseingänge bei den Herstellern von Koordinatenmessgeräten führt.
Weitere Informationen A QE 401
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