應變(bian)儀測頭正在檢(jian)測一個計算機(ji)鼠标的注塑模(mo)。這種應變儀🔅測(ce)試技術克服了(le)采用普通接觸(chu)-觸發式探針測(cè)量不均勻的缺(que)點，因爲幾何形(xing)狀複雜的零件(jian)需要從各個方(fāng)向接近。這種全(quan)方位測頭使華(huá)盛頓州Redmond地區西(xī)部工業工具公(gong)♋司(Western Industrial Tooling)的加工精度(dù)保持在+0.0000～-0.013 mm之間，其(qi)生産的零件精(jing)度達到了客戶(hu)要求公差的25% 用(yòng)于更快♻️速、更省(shěng)力、更靈活生産(chan)的驅動機構使(shǐ)工業重點偏離(lí)了傳統的後工(gōng)藝質量管理。在(zài)大多數車間中(zhōng)，昂貴而又不能(neng)創造價值的工(gong)作就是零件的(de)檢驗。檢驗不合(hé)格㊙️的零件既浪(làng)費時間，又浪費(fei)❤️财力和人力。現(xiàn)在🈲的注意💋力不(bú)是集中在後期(qi)的檢🔴測，而是轉(zhuan)移到前期的預(yu)防。其目的是爲(wei)了從一開🎯始，就(jiù)按特别緊密的(de)配合公差和較(jiao)少的加工時間(jian)⭐生産出全部的(de)合格産品。在這(zhè)一㊙️宗旨下，機床(chuáng)上開⛹🏻♀️始應用各(ge)種各樣的實踐(jiàn)技術，以達到更(geng)好的工☔藝控制(zhi)目的。自動化的(de)工藝檢測可以(yi)使工藝過程和(hé)✍️零件💛處于控制(zhì)狀态，以盡量減(jiǎn)少因操作員幹(gan)預而造成的停(tíng)機時間。
工藝控(kòng)制方面的這些(xie)改進對于模具(ju)制造業來說是(shì)十❌分關鍵的。絕(jue)大部分的模具(jù)加工具有一次(ci)成型的特點💃🏻，因(yin)爲較高💞的累計(ji)誤差值會被轉(zhuan)移到複雜的鑄(zhù)型之中，這就要(yao)求我們必須一(yi)次就完成全✂️部(bù)加工。同時，較短(duǎn)的🌈交貨期和全(quan)球性的競争也(ye)需要有更快的(de)加工模具。爲了(le)盡量減少操作(zuò)工人等🔞因素的(de)幹擾，這些工藝(yi)控制系統爲模(mó)具制造商增加(jiā)了一對監控眼(yan)㊙️睛，有利于在長(zhǎng)期☔加工和第二(èr)道、第三道工序(xù)中監控機床的(de)加工情況。
機床(chuang)的加工能力
爲(wei)了預防缺陷的(de)發生，企業必須(xu)具備編輯工藝(yì)文🔞件的能🏒力和(he)保證機床的工(gōng)藝精度的能力(lì)。爲了達到這🔆一(yi)目的，則需要按(an)照國家承認和(he)接受的标準🈲，如(ru)按照ISO 230标準或ASME B5.54标(biāo)準進行檢驗。這(zhe)兩種标準都要(yào)求使用球杆和(he)激光幹涉儀按(an)照所推薦的程(cheng)序檢測機床的(de)精度。采用這些(xiē)标準的目的并(bing)不是規定機床(chuang)必須滿足某一(yī)精度，而是要找(zhǎo)出機床可以達(da)到什麽樣的🔴精(jing)度水平。零件的(de)書面資料規定(dìng)企業的機✂️床精(jing)度必須能生産(chǎn)合格的零件，并(bìng)♈在這一地方🔞設(shè)定精度标杆。經(jīng)測試可以讓您(nin)了解您的機床(chuáng)能☔夠達到多高(gao)的水平。隻要機(jī)床能夠達到那(nà)個精度标杆，就(jiu)具備了工藝加(jiā)工的能力。
現代(dài)的機床都具備(bèi)測試和校準技(jì)術，而且也能夠(gòu)提供這種技術(shu)，這樣車間能夠(gòu)保證機床的精(jing)度并且正常運(yun)行。越來越多的(de)工廠和大型車(chē)間擁有自己的(de)激光幹涉儀和(hé)電子設備，而小(xiao)的工廠則可以(yi)通過各種渠道(dào)，利用商業化方(fāng)式，以具有競争(zhēng)性的價格通過(guò)租賃的方式獲(huo)得設備以及檢(jian)測服務。
實際上(shàng)，現在可以爲任(rèn)何車間提供伸(shen)縮式球杆檢測(ce)器，用于機床的(de)快速檢測，隻要(yào)15min就可完成檢測(ce)任務，以維護機(ji)床的加工精度(du)。采用球杆檢測(ce)可以精确地評(ping)價機床📐的幾何(he)精度、正圓度和(he)粘/滑誤差、侍服(fu)增益誤配、振動(dòng)、齒隙、重複精度(dù)和标尺的誤配(pei)。一些球杆軟件(jiàn)可以根據ISO 230-4和ASME B5.54和(hé)B5.57标準提供特定(ding)誤差的診斷，然(rán)後提💃供一份普(pu)通的英語清單(dān)，按照對⚽機床精(jing)度的整體影響(xiang)順序，列出各種(zhǒng)誤☀️差的來源。這(zhè)可以使機床維(wei)修人員直接針(zhen)對有問題的地(di)方進行處理。
階(jie)段性的球杆測(ce)試跟得上機床(chuang)的性能發展趨(qu)勢。預防性的維(wei)護有利于在機(ji)床偏離工藝加(jiā)工能力✨前事🔅先(xian)做出計劃。工業(yè)上一般趨向于(yú)按照需要，而不(bu)是按✂️照時間來(lái)校正機床。沒有(yǒu)理由爲維護而(ér)抽出一台正🈲在(zài)從事生産的完(wán)好機器來進行(hang)校正。當🥰發現有(yǒu)什麽不正常的(de)情況時，還是讓(rang)檢測球杆和生(shēng)産的零件🌈來确(què)定。檢測期間可(kě)以繼續生産。
機(ji)上探針檢測
今(jīn)天标準機床所(suǒ)能達到的精度(du)和重複精度已(yǐ)經⛹🏻♀️接近🏃🏻♂️過📞去隻(zhi)有CMM坐标測量機(jī)才能達到的水(shuǐ)平。這一功能可(kě)以使機床本身(shen)在關鍵的加工(gong)工藝階段，用探(tan)針對工件進行(háng)自動檢測。一旦(dan)機床安裝了測(cè)量儀器，測量探(tàn)針就變成了操(cāo)作員的CNC測量計(ji)。檢測程序可作(zuò)爲加工工藝中(zhōng)的一部分進行(háng)‼️編程，并在各🧑🏽🤝🧑🏻個(ge)點上自動運💜行(hang)，檢測尺寸和位(wèi)置以及提供必(bì)要🥰的補償。這樣(yang)可免🌈除操作人(ren)員使用千分表(biao)和塞規進行測(cè)量，并消除人爲(wei)因素造成控制(zhi)🙇♀️系統中卡具、零(ling)件和刀具偏置(zhi)所引🐆起的誤差(chà)。機上檢測已成(chéng)爲🔞工藝的一個(ge)部分，這是一個(ge)經過改進的強(qiáng)大的工藝工具(ju)，可在最短的生(sheng)産🏒時間内，第一(yī)次就制造出合(he)格的零件。
可用(yòng)于自動地确定(ding)零件的位置，然(rán)後建立起一個(ge)工😄作🐆坐标系⭐統(tong)，機上檢測可削(xue)減設置時間，提(ti)高主軸的利用(yong)💰率，降低卡🐆具的(de)成本和消除非(fei)生産加工通行(hang)時間。在複雜的(de)零件加工方面(miàn)，原先需要45min時間(jian)調試卡具，現應(yīng)用檢測裝置隻(zhi)需45s并且全部由(yóu)CNC自動🧑🏽🤝🧑🏻操作完成(chéng)。在開始加工鑄(zhu)件或鍛件時，檢(jiǎn)測裝置能♍确定(dìng)工件的形狀，可(ke)避免因空切而(er)浪費時間，并可(kě)幫助确定最佳(jia)的刀具切入角(jiǎo)度。工藝過程中(zhong)的控制是利用(yong)檢測裝置♋對切(qie)削過程中的機(ji)㊙️床特性、尺寸和(hé)位置🏃進行監控(kong)，同時驗證每一(yi)加工工序各種(zhong)🌂特點之間的精(jīng)确😘尺寸關⭐系，以(yǐ)避免發生問題(tí)。可以💯對測頭編(bian)程，并按程序檢(jian)測各階段的實(shi)際加工結果，然(rán)🏒後自動實現刀(dao)具補償，特别🔆是(shì)在粗加工或半(ban)精加工以後。
參(cān)考檢測是将零(ling)件特點與一個(gè)尺寸樣闆或已(yǐ)知💰位置和尺🆚寸(cun)的基準表面進(jìn)行比較，它能使(shi)CNC确定定位差距(ju)，然💋後産生一個(gè)偏移量來補償(cháng)這一差距。在⁉️進(jin)行關🙇♀️鍵加工前(qian)，通過對仿造樣(yàng)闆的檢測，CNC就能(neng)夠針對樣闆已(yǐ)知的尺寸檢查(cha)其🎯自身的定位(wei)，然後對偏移量(liang)進行⛱️編程。如果(guǒ)尺寸樣闆安裝(zhuāng)在機床上并🐉暴(bào)露于同樣的環(huan)境條件下，那麽(me)可使用參考⛷️檢(jian)測♉監控和補償(chang)熱膨脹系數。其(qi)所産生的結果(guo)是一個閉路循(xun)環過程，不會受(shòu)到操作員影響(xiang)。
每台機床在其(qí)運動過程中以(yǐ)及在其結構中(zhong)都存在許多自(zi)身固有的小誤(wù)差，因此，在CNC的編(biān)程位置與☁️刀尖(jian)真實位置之間(jian)總是存在着一(yi)點微小的差距(ju)，即使在兩者之(zhi)間經過激光補(bu)償調節🔆至相當(dāng)一緻🔆以後。可編(biān)程人造樣📐闆檢(jian)測是進一步補(bu)🔴償機床其餘誤(wu)差的好方法。它(tā)可爲工藝控制(zhì)提供反饋，能夠(gou)使定位精度接(jiē)🌈近機床重複精(jing)🌈度的規範要求(qiu)。這種❗閉路工藝(yi)控制可以使加(jiā)工中心的加工(gōng)精度達到镗❗銑(xi)床和其他精密(mì)機床的加工水(shuǐ)平🔅。
許多探針檢(jian)測操作通過使(shi)用内存駐留宏(hong)指令程序💯完㊙️成(cheng)。工作坐标的更(gèng)新、刀具幾何形(xing)狀的改變以及(jí)零件的測量🤟等(děng)，由CNC在成功完成(cheng)探針檢測周期(qī)後🆚自動确定。這(zhe)就能消除由錯(cuo)誤信息鏈接或(huo)錯誤計💰算所造(zào)成的嚴重誤差(chà)。用于加工以後(hòu)的零件檢驗，通(tōng)過探針檢測可(ke)以減少脫機檢(jian)驗的長度和複(fu)雜✏️性，在某些情(qing)況下甚至可以(yǐ)将其全部消除(chú)。由于大型昂貴(gui)的工件移動起(qi)來非常困難，而(er)且又很費時間(jiān)，所以機上檢驗(yan)特别有利于大(dà)型昂貴的工件(jiàn)。
在這裏還可以(yǐ)采用兩種方法(fǎ)來完成參考檢(jiǎn)測，即💞采用機床(chuang)相關性檢測法(fǎ)，将機上測量的(de)數據與以前的(de)CMM測量機數據進(jin)行比較;或采用(yong)仿造樣闆檢測(cè)法，将機🔴上數據(jù)與已知尺寸的(de)🏒可追溯性仿造(zào)樣闆進行比較(jiao)。在進行這一比(bǐ)較時，CNC能夠确定(ding)♋機床是否已真(zhēn)正達到規定的(de)加工公差。根據(ju)這些結果，就能(néng)做出明智的😘決(jue)定，對仍然留在(zai)機床上的工件(jian)采取正确的處(chu)理方法。
非接觸(chu)式激光對刀
激(ji)光對刀儀爲驗(yàn)證刀具的尺寸(cun)提供了一個快(kuài)速的自動化方(fāng)❓法，特别在模具(jù)制造中，對檢驗(yan)長期加工後的(de)刀具磨損，起着(zhe)關鍵的作用。激(ji)光對刀儀是🌈高(gao)速、高精度調刀(dao)和檢測刀具斷(duàn)裂的有效方法(fa)，具有良好的成(cheng)本效益，在工作(zuo)狀态下，當刀具(jù)通過激光束分(fen)度或以正常的(de)速💔度旋轉時，它(ta)能迅速地測量(liang)其長度和🛀🏻直徑(jing)。随主軸速度工(gong)作的激光檢☀️測(cè)可鑒别因主軸(zhou)、刀具和刀座夾(jia)持不協調和徑(jing)向振動而引起(qi)的誤差，這一功(gōng)能是采用靜态(tài)對刀系統是無(wu)法實現的。有些(xiē)NC數控♉對刀儀㊙️可(kě)以在最高橫🌐向(xiàng)行程時檢測斷(duan)裂的刀具，以進(jìn)一步使非切削(xue)時間降💯低到最(zui)低限度。
當刀具(jù)通過激光束運(yùn)動時，系統電子(zi)裝置就會檢測(ce)到👣激光束的中(zhong)斷，同時向控制(zhi)器發出一個輸(shū)出信号。NC數控系(xì)統可以在激光(guang)束的任何地方(fāng)精确地測量最(zuì)🧑🏽🤝🧑🏻小直徑爲0.2 mm的刀(dao)具。當激光束超(chao)過50%阈值而被所(suo)檢測的😄刀具阻(zu)斷時，就會觸發(fā)系統。非接觸式(shì)對刀系統采用(yong)的是在加工條(tiáo)件下可靠的紅(hóng)色可見光二極(ji)管激光器。
先進(jin)的電子元件和(he)簡化的設計使(shi)非接觸式對刀(dāo)替☎️代了接觸式(shi)系統。由于沒有(yǒu)任何運動部件(jiàn)，實際♍上可以使(shǐ)NC數控⭐系統💚免于(yu)維護。這種設計(ji)不存在接觸式(shì)系統所需的框(kuàng)架和執行機構(gou)。有些NC數控激光(guāng)對刀儀帶有保(bǎo)護系統，安裝在(zài)一個結實的不(bú)鏽鋼裝置内，内(nèi)部充有不間斷(duàn)的壓縮空氣，即(ji)使在測量🔴的過(guo)程中，也可防止(zhǐ)污染物質、切屑(xiè)、石墨和冷卻液(yè)的侵入。這些系(xì)統幾乎還可以(yǐ)安裝在各種尺(chǐ)寸和各🚶♀️種外形(xing)的機床上，而對(dui)機床的工作不(bú)🌐會造成任何影(yǐng)響。
提高工藝水(shuǐ)平的強大工具(ju)等這些技術的(de)成熟應🌈用以及(jí)🙇♀️可支🔴配性對于(yú)提高模具加工(gōng)的自動化水平(píng)并實現更好🐅的(de)工藝控🈲制有很(hen)大好處。它們能(neng)夠使模具制造(zao)商以更高的幾(ji)何❤️精度和尺寸(cun)精度更快地生(sheng)産模具，幾乎不(bu)需要操作員參(cān)與、返工或手工(gōng)精加工作業。
