精度達到微米的十分之一時

M ikron HSM LP Precision機床系列與ITM智能化工具測量系統(tǒng)的組堪稱高精加工絕配。

精度達到微米的十分之一時

W hen fractions of m icrometres count

M ikron HSM LP Precision機床系列與ITM智能化工具測量系統(tǒng)的組堪稱高精加工絕配。

Mikron新推出的HSM 400型、400U型和500LP精密型機床是一種結構極為復雜的高速銑床，其中HSM LP精密型機床 （圖1）更是專家們用精心選出的部件建造的。每一臺機床都要通過廣泛的實驗循環(huán)，以證明其能夠用于復雜工件加工方面的價值。此外，瑞士GF阿奇夏米爾公司恰好擁有能保證加工安全，可裝在機床上的刀具撿測裝置。這種功能的潛力早得到證明，對這種智能方案的優(yōu)選早在數(shù)年前就已開始。這種在主軸全速運轉條件下進行的光學刀具測量方法，最終命名為智能工具檢測 （IntelligentToolMeasurement—ITM)。GF阿奇夏米爾公司的產(chǎn)品經(jīng)理Georg Scheiba說： “若沒有這項技術，Mikron HSM LP精密銑床絕無可能具有目前這種性能。”這項技術的發(fā)展還涉及提高工作效率的策略，因而所有用戶都要接受產(chǎn)品和過程控制方面的專門技術培訓。

要想使Mikron HSM LP機床能加工出高質(zhì)量的工件表面和輪廓精度，就必需克服坐標軸高加速度的影響，以最小噪聲保持精確的刀具軌跡。對這些要求，只有采用這種方法才能辦到。所有電機都會有熱損耗，精密機床的驅動組件需要充分冷卻。因而機床的各直線軸和回轉軸都配有獨立的冷卻裝置。主軸頭的冷卻可保證其溫度穩(wěn)定，且不會將驅動電機產(chǎn)生的熱量傳到床身上。這樣就可以保證機床幾何尺寸的穩(wěn)定，保證運動控制能達到很高的重復精度。

刀具幾何精度測量

Mikron HSM LP機床能實現(xiàn)100nm(1/10000mm)的精度時，對用戶會有什么好處，不準確的刀具幾何尺寸測量會破壞這種精度在工件上再現(xiàn)。無論何人想使用不同直徑的銑刀對銑過的表面進行二次精加工，都無法達到如此高的精度。若要實現(xiàn)用不同刀具加工的表面輪廓之間的完美過渡，就必需保證測量精度。常規(guī)激光刀具測量裝置的缺陷是重要原因之一。刀具幾何形狀不同，會相應改變激光束的測量結果，進而改變絕對Z的基準。附著在刀具表面的污物顆粒或油滴也可能使測量結果產(chǎn)生偏差。怎么辦？

微米級刀具測量

另一方面，智能刀具測量 （ITM）法可利用圖像傳感器對直徑12mm刀具的刀尖進行全面檢測 （圖2）。先用軟件將數(shù)字記錄的刀具幾何數(shù)據(jù)歸零，然后測量：這樣，ITM就可按絕對Z基準對刀具進行微米級測量。因此，該機床可加工微型醫(yī)用外科器械、刀具和小型模具小型工件等。

圖3所示的反射插片就是HSM LP機床加工的實例之一。零件材料為CrVMo鋼粉末冶金件，硬度約為HRC60。精加工余量不到10μm，整個工件表面的粗糙度要達到R a0.020μm。R a0.020μm的平均粗糙度相當于ISO標準的N1級。

精巧機床達到性能極限

汽車運動中，只有駕駛員啟動電子支持功能時，汽車才能達到速度極限。HSM LP精密系列高技術銑床也有異曲同工之妙，只有在以專利的，以 “精巧機床”O(jiān)SS Precision（操作者支持系統(tǒng)）精密模塊形式的軟件支持下才能達到其性能極限。利用直觀的用戶手冊，操作人可以影響產(chǎn)品的成本。驅動和控制參數(shù)是利用控制裝置寫入的，所以用戶能駕馭機床的速度控制、表面質(zhì)量或輪廓精度。