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激光校准系统保证了机床及三坐标机的精度

  位于美国加洲的 Tapemation Machine, Inc. 是一家有40多年历史,具有专门生产高强度钢零件生产许可证的供应商。该公司负责为航天、国防、海军、医学、科研、电子石油工业加工及制造大型精密零部件,在 5000 平方米的厂房里,共有22台五轴 Anayak 、Mazak 、SNK 、Rambaudi and Leblond-Makino 等公司的加工中心三坐标测量机。其内部质量控制体系完全达到或超过 MIL-I-45208A 标准,产品质量控制非常严格,对零部件尺寸公差要求很高。因此定期用激光测量仪来校准机床确保其精度,对 Tapenmation Machine,Inc. 具有极其重要的意义。但要对三坐标测量机及五轴加工中心进行检测及校准是一个既复杂又耗时的过程,特别是雇用外来服务商做这项工作既增加费用,又增加停机时间,大大影响公司的生产效率。

  “校准不是我们供应商的要求,而是因我们行业的性质决定的。”该公司总裁 Bruce Erickson 说“根据 ISO2000 及 45208 检测程序的要求,我们至少每年校准 1 次三坐标测量机,同时为了确保所有机床的精度,定期对其进行激光校准,作为设备保养计划的一部份,也是非常必要的。但是我们找不到一家有经验有能力能兼顾校准所有机床设备的服务商。所以公司从 Optodyne,Inc. 购买了 1 套 MCV-4000 激光测量校准系统。该系统有 1 个双光束激光头,双通道处理器以及做直线度、垂直度和角度测量的光学方镜。我们使用这套系统可以同时校准机床和Brown & Sharpe MDL3000 Validator 三坐标测量机,行程为132英寸(X)、47英寸(Y)、78 英寸(Z)。”在Tapemation 公司加工的零件,对公差的要求都非常严格,例如:40英寸直径零件的公差为 ±0.001 英寸,10英尺长零件的平面度为 ±0.005 英寸。Bruce Erickson 总裁说:“我们公司操作MCV-4000激光校准系统的是管理质量的1位机械师,虽然我们检测的是复杂的五轴机床,包括回转工作台,但他只花了1周时间就掌握了该系统的操作方法。比我们从外面雇用服务商来检测大大减低了成本,提高了效率。

  机床的回转轴A和B是用1个安装在主轴上的精密金属球来校准的,激光头和聚光系统安装在工作台上。1片4英寸焦距的透镜用来将激光束聚焦在金属球表面。激光头指向X轴方向,通过移动主轴调整与激光头的距离,转动A轴与B轴就可以测量出激光头与球之间距离的变化。

  转台的校准过程是由马达驱动,可编程的转台自动完成的,不需要手动来回移动。这样就减少了转台的校准时间,将操作者引起的误差降到最小。使用转台校准附件加上相关的软件,在每次转动后,转台的台板停留3-5秒时间,用来采集角度数据。

  “雇用外面服务公司校准三坐标测量机1次,收费 6,500美圆,我们1年需要校准2次需支付 13,000 美圆。”Bruce Erickson 总裁说:“由于我们的机床种类规格比较多,服务公司的技术人员不能全部校准,特别是我们的五轴机床做起来非常困难。而我们现在每年仅花购买 Optodyne 公司 MCV-4000 激光校准系统1半的钱就能够完成所有机床的检测及校准工作。2 年就全部收回了购买 MCV-4000 的投资,我们认为该项投资是非常值得的投资。”

(美国光动公司)

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