多通道光学测量头助力车床重复精度达到0.7μm

寂静回声

14年来，总部位于德国中产图林根市附近的Alsto公司精密夹具有限责任公司一直为其客户生产高精度的专用刀具夹持工具。

除了HSK和SK两大系列的刀柄、铣刀刀杆、弹簧夹头和快换夹头之外，Alsto公司还生产锁紧螺母和拉紧螺栓。在这些夹紧工具的生产加工中，Alsto公司将淬硬材料的车削作为最终的精加工工序，并对最终加工精度提出了极高的要求。从工厂成立以来，Alsto公司硬车削时使用的机床设备就是Hardinge公司的产品。最新购置的硬车削设备仍然是来自Hardinge公司的T65SPMSY车床，这款车床的加工精度可达IT4级。多年来，Hardinge公司一直在不断地努力研发生产硬车削加工机床。

除了高精度的切削加工之外，Alsto公司希望新购置的硬车削加工设备还能够提供记录各种特定测量数据的任务。因此Hardinge公司就在这些硬车削加工机床中采用了Marposs公司研发的测量设备。VOP40p型测量探头属于许多切削加工机床的标配附件，现在也在Alsto公司的其他加工机床中得到了应用。同时，两家企业还通力合作开发了满足客户特殊测量要求的解决方案。由于两家企业之间久经考验的良好合作，最终实现了Alsto公司总经理Alber先生对新的硬车削机床提出的高要求。

只有当硬车削机床所有零部件和连接接口都相互匹配时，整个系统才能满足很高的重复精度要求。通过Alsto公司、Hardinge公司与Marposs公司之间的不断沟通和联系，最终使整体系统的重复精度达到0.7μm。

Hardinge公司研发生产的T系列CNC数控车床是专门为淬硬材料的高精度切削加工设计的，一次装夹即可完成高复杂系数零件的不同切削加工。Alsto公司购置的T65SPMSY型数控车床的主轴转速为每分钟4,000转。主轴旋转时的同轴度误差小于0.7μm，沿坐标轴方向运动时的重复精度为0.76μm。

“我们的标配设备能够满足用户用硬车削代替磨削的加工精度要求。这些要求不仅仅只是尺寸公差的要求，也包括了形位公差和表面粗糙度的要求。这对提高切削加工速度十分有利，通过不多的车削加工工序就能完成全部切削加工任务，明显地减少了切削加工工时。在排屑和冷却液管理方面、在设备采购方面也非常有优势。”同样位于图林根市的Hardinge公司的产品和销售经理MarkusGünschmann先生解释说。

测量解决方案

要求的测量任务之一是：沿刀具夹持器锥部的直径方向及其地面有两个测量点。锥柄部的测量允差只有±2μm。另外，还要对锥孔直径、锥孔端面和止口深度进行测量。在开始这些测量过程之前首先要设置好测量系统的零点。

由于对车削工艺过程的要求很高，因此Alsto公司使用了具有光信号传输功能的MarpossVOP40p型多通道光学测量头。这一测量系统能够自动识别数控机床各坐标轴的实际位置，用于零件定位和准确地测量零件。与其配套使用的软件可以迅速地纠正因刀具磨损而带来的刀具尺寸偏差。

由于采用了压电驱动技术，VOP40p多通道光学测量头在2σ时的测量精度达到了0.25μm，测量速度高达每分钟3,000mm。光学信号传输并不受光的干扰。当需要将许多系统集成安装在一个相对较小的空间里时，使用多通道、多频率的通信技术是最理想的了。零件测量时使用的MidaToolEye测量臂是Marposs公司研发生产的一种插接式测量臂，是切削加工机床中所用测量器具的极好补充和完善。