精度达到微米的十分之一时

M ikron HSM LP Precision机床系列与ITM智能化工具测量系统的组堪称高精加工绝配。

精度达到微米的十分之一时

W hen fractions of m icrometres count

M ikron HSM LP Precision机床系列与ITM智能化工具测量系统的组堪称高精加工绝配。

Mikron新推出的HSM 400型、400U型和500LP精密型机床是一种结构极为复杂的高速铣床，其中HSM LP精密型机床 （图1）更是专家们用精心选出的部件建造的。每一台机床都要通过广泛的实验循环，以证明其能够用于复杂工件加工方面的价值。此外，瑞士GF阿奇夏米尔公司恰好拥有能保证加工安全，可装在机床上的刀具捡测装置。这种功能的潜力早得到证明，对这种智能方案的优选早在数年前就已开始。这种在主轴全速运转条件下进行的光学刀具测量方法，最终命名为智能工具检测 （IntelligentToolMeasurement—ITM)。GF阿奇夏米尔公司的产品经理Georg Scheiba说： “若没有这项技术，Mikron HSM LP精密铣床绝无可能具有目前这种性能。”这项技术的发展还涉及提高工作效率的策略，因而所有用户都要接受产品和过程控制方面的专门技术培训。

要想使Mikron HSM LP机床能加工出高质量的工件表面和轮廓精度，就必需克服坐标轴高加速度的影响，以最小噪声保持精确的刀具轨迹。对这些要求，只有采用这种方法才能办到。所有电机都会有热损耗，精密机床的驱动组件需要充分冷却。因而机床的各直线轴和回转轴都配有独立的冷却装置。主轴头的冷却可保证其温度稳定，且不会将驱动电机产生的热量传到床身上。这样就可以保证机床几何尺寸的稳定，保证运动控制能达到很高的重复精度。

刀具几何精度测量

Mikron HSM LP机床能实现100nm(1/10000mm)的精度时，对用户会有什么好处，不准确的刀具几何尺寸测量会破坏这种精度在工件上再现。无论何人想使用不同直径的铣刀对铣过的表面进行二次精加工，都无法达到如此高的精度。若要实现用不同刀具加工的表面轮廓之间的完美过渡，就必需保证测量精度。常规激光刀具测量装置的缺陷是重要原因之一。刀具几何形状不同，会相应改变激光束的测量结果，进而改变绝对Z的基准。附着在刀具表面的污物颗粒或油滴也可能使测量结果产生偏差。怎么办？

微米级刀具测量

另一方面，智能刀具测量 （ITM）法可利用图像传感器对直径12mm刀具的刀尖进行全面检测 （图2）。先用软件将数字记录的刀具几何数据归零，然后测量：这样，ITM就可按绝对Z基准对刀具进行微米级测量。因此，该机床可加工微型医用外科器械、刀具和小型模具小型工件等。

图3所示的反射插片就是HSM LP机床加工的实例之一。零件材料为CrVMo钢粉末冶金件，硬度约为HRC60。精加工余量不到10μm，整个工件表面的粗糙度要达到R a0.020μm。R a0.020μm的平均粗糙度相当于ISO标准的N1级。

精巧机床达到性能极限

汽车运动中，只有驾驶员启动电子支持功能时，汽车才能达到速度极限。HSM LP精密系列高技术铣床也有异曲同工之妙，只有在以专利的，以 “精巧机床”OSS Precision（操作者支持系统）精密模块形式的软件支持下才能达到其性能极限。利用直观的用户手册，操作人可以影响产品的成本。驱动和控制参数是利用控制装置写入的，所以用户能驾驭机床的速度控制、表面质量或轮廓精度。