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国际金属加工网 2019年07月26日

一年当中,加工中不同的刀具有可能要使用成千上万次,但始终存在着从刀库中取出开裂破损刀具的风险,会导致严重问题。

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通过使用基于创新的非接触激光技术的雷尼绍刀具破损检测系统,这一问题可迎刃而解。

Desmodromic系统

比如Ducati公司,全球大多数发动机制造商在发动机中使用回位弹簧关闭(排气和进气)阀门,操作后这些弹簧将阀门拉回原位。Ducati是个例外,该公司非传统Desmodromic系统具有很多优点。通过解决弹簧惯性的问题并减少30%的操作磨损,Desmodromic分配装置使得发动机在高速下可靠性更强。

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Desmodromic 系统同时为零件(例如凸轮轴)的设计和制造带来了重大变化。凸轮本身不是一个简单的传统凸轮形状,而是采用了特殊的向上的斜坡。Ducati的设计团队精心设计其形状,使其达到所需的加速度和速度性能。精度就是一切。

Ducati Motor的制造技术专家FulvioAbbondi评论道,“制造轴件需要很高的精度,整个精密加工过程都在我们工厂完成。这是一种非常昂贵的零件。它由特种合金钢制成,第一次粗车之后的坯件放入机床时成本就已经非常昂贵了。”

在凸轮轴生产过程中出现刀具破损后果将非常严重,可能导致废品、重新加工的重大损失并浪费时间。还可能损坏机床主轴,这一损失加上特殊刀具本身的成本将达到数千欧元。

Ducati认识到必须严格控制Desmodromic发动机贵重零件的加工。

实现控制

Abbondi提到了刀具破损检测的作用。“在机床上对加工过程进行检查是很重要的。雷尼绍NC4系统安装在两台加工中心上:刀具载入主轴中准备加工之后,会立即在指定高度穿过该装置的光束。如果切削刃破损,例如不是100毫米而是97毫米长,激光系统就会发出报警。显然,每种刀具都有自己的长度、直径等,而系统在刀具通过检测光束时将这一因素考虑在内。”

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他继续说:“利用NC4,还可以检查用于加工凸轮上的键和其他基准点的小刀具的破损,这对发动机的正常运行十分关键。如果没有雷尼绍系统,机床可能会在切削刃破损的情况下运行,导致灾难性后果。此外,由于对刀具进行自动破损检测,一名操作员就可以轻松地管理两台机床:他需要做的全部事情是装载零件并确保一切运行顺畅。”

过程控制对加工操作至关重要

Abbondi说:“我们做的第一件事就是安装一套由机床制造商提供的能够检查主轴电机功率的系统。

该系统检查较大钻头(用于钻最深的孔)的磨损程度,加工过程中磨损钻头应受力更明显 — 如果扭矩增大,意味着刀具破损,于是发出报警。但还需要快速可靠地检测刀具破损,即便是最小的破损也不放过 — 这些破损常常可以逃过大多数检测系统的检查。


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传统接触式检测系统存在一些缺点,往往不适合小刀具 — 刀具接触“按钮”或“杆”后激活装置。接触本身也可能存在破坏刀具的风险。这意味着加工只能在低速下完成,减慢了加工过程并大大延长循环时间。系统通常必须安装在工作区内,占用了宝贵的空间,并导致可能的碰撞危险,更不用说由于容易堵塞而造成的低可靠性。这就是要采用雷尼绍系统取代这些装置的原因。

用光束检查

激光技术的改进推动了非接触检测系统的开发,这种系统能够安全测量比以往更小的小刀具

一束激光光束在发射器和接收器(安装在机床工作台或其对面一侧)之间移动,这样光束就穿过工作区。当刀具穿过光束时,接收器检测到的光通量减少,于是产生一个触发脉冲。如果检测的光通量没有减少,系统就发出刀具破损信号。

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