finetech公司開發(fā)出了一種名為“super mill-2m”的小型切削機(jī)床,通過在刀架上配備2條高速主軸,在一臺(tái)設(shè)備上既可利用直徑4mm的刀具進(jìn)行粗加工,又可利用直徑50μm的刀具進(jìn)行微加工。主要面向精密射出成形模具、精密沖壓成形模具,以及用于上述2種模具加工的放電加工電極、光學(xué)元件及光學(xué)元件成形模具等模具加工。
近年來,采用切削處理的微加工需求正在逐步增多,市面上已經(jīng)出現(xiàn)直徑50μm的刀具。使用這種刀具,以超高速旋轉(zhuǎn)主軸,能夠以輕切削進(jìn)行加工。不過,在此之前需要使用直徑3mm以上的刀具高效率地進(jìn)行粗加工。進(jìn)行粗加工和高速加工的一個(gè)方法就是由不同的加工設(shè)備分別負(fù)責(zé)不同的加工處理。此時(shí),自然就需要準(zhǔn)備2臺(tái)加工設(shè)備,同時(shí)還需要非常細(xì)心地折裝和定位。另一個(gè)方法就是在atc更換刀具中準(zhǔn)備一個(gè)內(nèi)置高速主軸的刀具。不過,更換刀具和主軸的位置在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因受熱等而產(chǎn)生變化,導(dǎo)致精密加工不穩(wěn)定,甚至?xí)l(fā)生損毀刀具的情況。
super mill-2m通過配備2條高速主軸,克服了上述缺點(diǎn)。所配備的2條主軸,其中一條帶有atc(自動(dòng)刀具更換裝置),最高轉(zhuǎn)速為5萬rpm;另一條不帶atc,最高轉(zhuǎn)速為16萬rpm。分別使用不同的主軸進(jìn)行粗加工和精密加工。2條主軸雖說一直同時(shí)運(yùn)動(dòng),但參與加工任務(wù)的只是其中的某一個(gè)主軸。由于無需折裝工作,因此不僅能夠準(zhǔn)確地把握位置,而且由于超高速主軸未配備atc,因此能夠?qū)⒌毒呶恢靡蚴軣岬仍蚨a(chǎn)生的變化控制到最小限度。
從結(jié)構(gòu)上來看,該設(shè)備屬于門形結(jié)構(gòu),主軸沿橫向的x軸和垂直方向的z軸移動(dòng),工作臺(tái)則沿前后方向的y軸移動(dòng)。為了提高定位精度,同時(shí)為了靈敏地響應(yīng)nc裝置發(fā)出的指令,各軸采用了線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。另外,在使用低摩擦的滾柱軸承的同時(shí),還采用了分辨率為10μm的線性標(biāo)尺,以此進(jìn)行高精度控制。
配備了主軸的軸鞍和工作臺(tái)使用的是鋁合金。通過減輕可動(dòng)部,實(shí)現(xiàn)了更為靈敏的動(dòng)作。軸鞍和工作臺(tái)重量與鐵質(zhì)的相比大約為1/3。盡管擔(dān)心剛性低,不過“使用高速主軸的本來就屬于輕切削。不需要老式機(jī)床那么大的高剛性”(finetech公司社長(zhǎng)中川威雄),因而鋁合金絕對(duì)沒問題。另一點(diǎn)需要考慮的是溫度變化會(huì)使它與刀架等鐵質(zhì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生錯(cuò)位,不過這種精密加工設(shè)備設(shè)想的是在恒溫的室內(nèi)使用,因此不會(huì)有什么問題。鋁合金由于導(dǎo)熱性強(qiáng),因此還具有調(diào)整散熱的作用。
此外,還為該設(shè)備專門開發(fā)出cad/cam,將作為選配件來提供。能夠生成可進(jìn)行精密加工的自主加工程序。另外,還可提供用于對(duì)刀具形狀誤差進(jìn)行修正的刀具長(zhǎng)度自動(dòng)測(cè)量裝置,以及用于測(cè)定工件形狀的機(jī)上測(cè)定裝置等選配件。
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