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实现微加工内外皆精准的秘密

2019-10-09 00:00480

瑞士手表制造商们一向享有精准和高质量的声誉。而数控机床制造商Almac公司开发的线性导轨,也是帮助树立这种声誉的有功之臣。它们的设计能力,有助于制表商们所采用的超精准三轴、五轴机加工中心生产出质量更好的零部件。

此外,在实现如此高水准质量的关键要素中,还有瑞士制表工业口碑最好的CAM系统Alphacam的功劳。

Almac公司总监Roland Gutknecht称他的公司是世界上唯一一家将四个线性导轨固定在一个棱镜上的机器制造商。“这使我们能够保证Z轴实现较高的保修期。配备的四个导轨能够保证主轴完美的线性位置,所以不会出现主轴倾斜现象。当热进入棱镜中心时,也不会出现主轴热位移。”

Gutknecht说:这些机器能够实现很高的稳定性和准确性,可以满足用户对优质加工的需求。“用了Almac CU 1007机加工中心的制表商,比不采用这种设备的竞争对手生产的零部件质量更好。”在CU 1007机型上,X、Y轴均能沿着预压轨道和滚珠丝杠滑行。这款加工中心上的实心铸铁棱镜,配有矩形套筒,可沿着线性滑轨和滚珠丝杠的移动,形成垂直轴。

除钟表业外,Almac的加工中心也可用于加工医疗设备、航空系统、珠宝首饰和电子元器件连接器等领域需要的微机械零件。

Almac公司位于瑞士La Chaux-de-Fonds的工厂,只有不到50名员工,每年制造60~70个机加工中心,所有X、Y、Z轴的精度都很高。

“我们在钟表行业的许多客户,比如豪爵、卡地亚等,通常都要求极为精准的生产水平,比如精准到五微米,”Gutknecht总监说:“他们想让他们的机器白天黑夜不间断地生产,所以我们提供了整个解决方案包,包括机器人、装货卸货站以及用来去毛刺和清洗的外围设备。”

在表面微雕上下功夫

Gutknecht指出:Almac公司以机器验收流程管控零部件的生产,用Alphacam软件来生成数控代码。在处理新订单时,他们会收到关于那个零部件的制造流程细节(格式是STEP、IGES或dxf),然后Alphacam软件就会创建、编写相关的流程。

他们还为客户提供Alphacam软件的特殊模块(是由此软件的瑞士零售商MW Programmation公司开发的),具有许多专门功能。比如,在Almac公司设计数控机床前,有些表的装饰只能用手工完成。现在,改由数控机床对这些零部件进行独一无二的加工、装饰了。这些机床都由Alphacam软件进行编程。Almac公司还生产了一系列的特殊机器,用于制造机械调表盘、表盖、表内链接等。

MW Programmation公司在Almac公司的推动下,开发了一些特殊功能,现已成为MW公司在瑞士境内所执行的工业服务不可分割的一部分了。这些功能包括圆形磨饰的加工(比如圆形、螺旋形和线形的装饰);连续编号,无需手动就能自动生成工件的系列号;在加工前就能精准定位圆形磨饰的设计;表内钻石的定位,能够确定钻石的数量、大小和之间的间距。

Roland Gutknecht说:圆形磨饰是软件编程特别重要的一个方面——装饰图形要用于表盘和桥状结构的内部表面,还有拨动主表盘的那一边。像云彩那样的设计图形,是由刀具点刻在金属上产生的。

因为Alphacam软件可以生成所有加工验收测试的代码,Almac公司建议一些刚起步的公司将这款软件和CU 1007加工中心一起打包购买。

宏、后处理器以及更多

MW Programmation公司与Almac公司一起,开发了许多满足客户的需求,包括宏、后处理器、培训和技术支持。MW公司在瑞士Malleray总部的两个培训室,可以应个别客户的要求,定制基础和高级课程。

Alphacam软件属于Vero软件的一种,是一款适用于金属、木头、石头、复合材料加工的CAM编程软件,可应用于2~5轴数控加工机。

Alphacam软件最近还新增了一项功能:波形3D 粗加工策略,MW Programmation公司总监Marcel Weber表示:这特别适用于钟表业。“新的高速机加工技术,内有一个恒定的刀具切削负载,可保证刀具加工材料的稳定性。使刀具以平滑的路径移动,避免突然改变方向,又能保持速度,大大减少加工周期时间。”

Weber介绍说:这项战略,在其瑞士境内的上千个客户中受到了较大的欢迎,是对传统粗加工循环编程的一大提高,一步就能完成机加工的几何设计(不分内外)。传统的刀具路径,要求较慢的喂料和加工速度,因为各转角处的切削宽度不同。在切割直线的时候,需要刀具切割更多材料,那时就需要在刀具上增加一些碎片式的刺形尖端设计。

为了在瑞士钟表市场上保持住最重要的机加工供应商的地位,Almac公司还专门培训了许多学徒,来安装线性导轨——这个工作任务需要专门技巧。“受过高水平专业训练的操作员,才会使用我们的数控机床,”Roland Gutknecht说:“如果想把导轨调到绝对精准的水平,需要更高程度的专门知识,以确保主轴绝不倾斜。”

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