追求卓越的工匠精神始終是工具制造者引以為傲的名片;即使是在復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)之后，也仍然少不了工具制造商的精湛技藝。另一方面，即使是那些最具經(jīng)驗(yàn)的工具制造商，在配備諸如雷尼紹Primo™測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)等創(chuàng)新技術(shù)后，也可以節(jié)省大量時(shí)間。

背景

位于英國(guó)畢曉普斯托福德的BK Tooling是一家在制造注塑模具和開(kāi)模電極方面擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的公司。多年來(lái)，隨著模具設(shè)計(jì)師不斷挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)極限，模具的形狀和結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜。自從BK Tooling于20年前引進(jìn)首臺(tái)數(shù)控加工中心后，總經(jīng)理Bob Tunks就一直在使用雷尼紹的測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)，而正是那臺(tái)機(jī)床裝備了一個(gè)雷尼紹測(cè)頭。

當(dāng)時(shí)，Bob Tunks并未完全了解測(cè)頭的價(jià)值;“我最初接觸測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)候并不了解它的重要性，而現(xiàn)在覺(jué)得它非常重要。數(shù)控機(jī)床必須配有測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng);如果不安裝測(cè)頭，我認(rèn)為這是一種技術(shù)上的退步。讓我感到驚訝的是，今天仍然有工具制造商不使用測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)。他們中有許多人只顧及測(cè)頭成本，卻沒(méi)有意識(shí)到因?yàn)闆](méi)有在機(jī)床上測(cè)量工件而損失的時(shí)間成本。”

BK Tooling最新購(gòu)買的機(jī)床 — XYZ 1060 HS高速立式加工中心 (VMC) — 配有雷尼紹Primo系統(tǒng)，包含Primo Radio Part Setter(工件測(cè)頭)和Primo Radio 3D Tool Setter.


挑戰(zhàn)

BK Tooling看到了在設(shè)定模具，尤其是需要進(jìn)行精加工的模具時(shí)使用雷尼紹測(cè)頭所帶來(lái)的效益。如果不使用測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)，Bob Tunks估計(jì)重新設(shè)定一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的模具通常需要20分鐘。對(duì)于具有多個(gè)3D參考點(diǎn)的更為復(fù)雜的模具，在確定可進(jìn)行切削之前可能需要一個(gè)多小時(shí)的設(shè)定時(shí)間。利用雷尼紹測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)，無(wú)論工件有多么復(fù)雜，都可將設(shè)定時(shí)間減少到三分鐘以內(nèi)。

“雖然我們可以在三分鐘內(nèi)完成絕大部分工件的測(cè)量和基準(zhǔn)設(shè)定，但是我們偶爾會(huì)遇到一些特殊挑戰(zhàn)，”他解釋說(shuō)，“最近，我們需要對(duì)一套現(xiàn)有模具進(jìn)行重新加工，但我們只有一套CAD模型以及舊模具，而且舊模具上連一個(gè)可識(shí)別的基準(zhǔn)點(diǎn)都沒(méi)有。最終通過(guò)反復(fù)測(cè)量校驗(yàn)，我們找出了20個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。我們使用Primo Radio Part Setter(工件測(cè)頭)完成這一過(guò)程，大約花費(fèi)了一個(gè)小時(shí)。如果不使用測(cè)頭，我估計(jì)至少需要半天時(shí)間。”

Primo Radio 3D Tool Setter(3D對(duì)刀儀)也為BK Tooling帶來(lái)巨大效益 — BK Tooling極少使用重新磨制的刀具，而是使用“純新”的刀具完成大部分切削工作。由于BK Tooling選擇的刀具制造商均嚴(yán)格遵守相關(guān)的制造公差要求，所以這些新刀具的直徑精度可以保證，但是刀具的長(zhǎng)度設(shè)定同樣至關(guān)重要。BK Tooling必須能夠匹配用于加工某個(gè)工件的所有刀具的Z軸高度，以便實(shí)現(xiàn)所要求的3D輪廓加工精度。與工件測(cè)頭一樣，對(duì)刀儀的重復(fù)精度也可達(dá)到1 μm 2σ，這進(jìn)一步提高了BK Tooling產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

解決方案

Primo系統(tǒng)可打消企業(yè)過(guò)渡到測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)時(shí)的主要顧慮，即測(cè)頭的感知成本、脆弱性和復(fù)雜性。Primo系統(tǒng)提供了開(kāi)創(chuàng)行業(yè)先河的“即付即用”方法，為企業(yè)降低前期投入。雷尼紹提供兩種類型的Primo Credit Token(充值幣)，分別為6個(gè)月期限充值幣，以及適合Bob Tunks這類有經(jīng)驗(yàn)的客戶使用的無(wú)固定期限充值幣。

該系統(tǒng)還附帶自學(xué)培訓(xùn)組件及雷尼紹簡(jiǎn)單易用的全新測(cè)頭測(cè)量軟件 — GoProbe。為使客戶安心無(wú)憂，雷尼紹還提供Primo Total Protect(全方位無(wú)憂保障方案)，Primo系統(tǒng)所有部件的意外損壞都涵蓋在該方案中。“我絕對(duì)不會(huì)考慮購(gòu)買沒(méi)有配備測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)的機(jī)床。是的，你可以手動(dòng)設(shè)定工件，但是你沒(méi)有把握確定基準(zhǔn)位置。測(cè)頭測(cè)量就是能夠讓你很有把握地知道工作臺(tái)上工件的位置，而不是僅僅只能調(diào)節(jié)機(jī)床的進(jìn)給率倍率，”Bob Tunks解釋說(shuō)。

結(jié)果

“對(duì)我們來(lái)說(shuō)，工件設(shè)定所節(jié)省的時(shí)間便是測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)所具有的價(jià)值 — 企業(yè)能夠從中受益。結(jié)合CAD模型，我們能夠快速選出多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，然后開(kāi)始進(jìn)行切削，這比在沒(méi)有測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)的情況下手動(dòng)設(shè)定工件快多了。我們節(jié)省的時(shí)間所帶來(lái)的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)雷尼紹測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)的成本。”

雷尼紹Primo系統(tǒng)提供的功能遠(yuǎn)不止初始工件測(cè)量。在BK Tooling，Primo Radio Part Setter(工件測(cè)頭)還用于更新工件偏置，以補(bǔ)償因工作環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的位置偏差。機(jī)床軸的微小位移不可避免，特別是Y軸上的位移。通過(guò)定期測(cè)量工件或其他標(biāo)準(zhǔn)件，可輕松快速地補(bǔ)償這種變化，并將新的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳送到數(shù)控機(jī)床的控制器中。Bob Tunks解釋說(shuō)：“我們知道機(jī)床軸在一天內(nèi)會(huì)隨著溫度變化發(fā)生位置偏移，利用快速測(cè)量，我們可以更頻繁地檢測(cè)出這些變化，這有助于提高成品件的精度，讓我們的生產(chǎn)質(zhì)量盡可能地保持穩(wěn)定一致。”

“我們已經(jīng)有五臺(tái)加工中心，每臺(tái)加工中心都裝備有雷尼紹測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)。我認(rèn)為現(xiàn)在購(gòu)買一臺(tái)沒(méi)有測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床很不符合邏輯。測(cè)量工件以及對(duì)刀過(guò)程所節(jié)省的時(shí)間成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于購(gòu)買測(cè)頭的相關(guān)成本，”Bob Tunks總結(jié)道。