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昆明機床 — 推動提高中國五軸數控機床質量水準

      “機床”在行業內又稱為“工作母機”,換句話說就是制造機器的機器。一臺設計更精密、功能更強大的機器,必須在精密機械零件的配合下才能發揮出最大的效能,這些精密零件的生產需要由出色的“工作母機”完成。目前,工業界的零件加工技術多種多樣,除了切削外,還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓等。不過,精度要求較高的零件一般還是需要通過機床進行加工,而加工復雜型面的五軸數控機床則成為當今制造業的佼佼者。


      坐落在中國昆明市的沈機集團昆明機床股份有限公司(以下簡稱“昆明機床”),70多年來一直秉承“創為先、質為本、精為魂”的理念,開發出多款中國“第一”的精密機床。從久負盛名的精密鏜銑床到享有盛譽的四、五軸數控機床,昆明機床以其優異的產品質量引領著中國機床行業的發展。雷尼紹作為工業計量領域的領先者,多年來向昆明機床提供了數款先進的工業校準和機器性能測試方案,包括XL-80激光干涉儀、QC20-W球桿儀、XR20-W回轉軸校準裝置和AxiSet™ Check-Up(回轉軸心線檢查工具),務求每一臺出廠機床的質量都得以保證。


 
       直線軸定位精度測量


       昆明機床對質量的監控十分嚴格,每一臺機床在廠內組裝后和到達客戶端后共需要做兩次檢測,而部分大型機床在廠內測量后需要先分拆,在客戶端組裝后再測量。計量中心楊主任在昆明機床工作近20年,主要負責機床測量和相關工作,他說:“早年在我們還沒有接觸雷尼紹公司之前,使用的是另一家供貨商的激光干涉儀。雖然性能不錯,但是每次出差到客戶端做驗收時都感覺特別吃力,因為單是整套儀器就需要帶上3個箱子。后來轉用雷尼紹第一代ML10系列激光干涉儀,系統本體設計緊湊,一個行李箱就能包含所有配件,十分方便。而我們現在使用最多的雷尼紹第二代XL-80激光干涉儀,設計比之前更緊湊,功能也更完善,為我們提供了更大的便利性。”


       昆明機床目前量產的型號中,最高精度和分辨率分別達3 µm/m和1 µm?,F在他們只需平均不到30分鐘就能完成約2 – 3 m軸長的測量,而最長的軸甚至達60 m。雷尼紹XL-80系列激光干涉儀在一般環境溫度下的測量精度達+/- 0.5 µm/m,在4 m/s的最高測量速度下也能提供1 nm的最高分辨率,測量長度范圍達到80 m,足以滿足客戶。
   

      
    
       昆明機床的臥式加工中心


       回轉軸測量

   
       回轉軸的應用,特別在五軸機床上越來越普遍。傳統測量回轉軸的方法不但費時,而且對檢測員的能力要求較高。計量中心楊主任說道:“以前我們一般是用多齒分度臺配合準激光管,或24面棱體配合自準直儀(光管)來測量回轉軸精度。用多齒分度臺測量時,上盤被手動抬起脫離齒合,轉到所測目標角度,然后控制轉臺以相同角度反轉與激光管對準成像,從而測出誤差。這種測量方法的精度其實很高,達+/- 0.2角秒。不過就是費時,即使是經驗豐富的技術員也要花費一天時間才能完成。24面棱體的測量方法就是透過光管投射到棱體的反射面以成像,不過同樣有局限性 — 測量角度必需是15度的倍數。引進雷尼紹XR20-W回轉軸校準裝置后徹底改變了我們測量回轉軸的方式。與XL-80激光干涉儀配合使用,整個測量工作僅需2個小時就能完成,為我們節省不少人力成本,而且操作也十分簡單,提供有中文操作界面,操作員只需要略懂計算機就可以操作。”
 

  
       
  
      
雷尼紹XR20-W回轉軸校準裝置
 


       雷尼紹XR20-W回轉軸校準裝置采用無線電機控制,數據采集與軸運動同步,測量精度達+/- 1角秒,可進行任意角度、任意間隔的自動角度測量。每個裝置在出廠前已經過校準并附有可溯源證書。XR20-W同時支持搖擺軸測量,即對不能把XR20-W直接安裝在回轉軸中心上的擺動軸也能進行測量,這也是昆明機床頻繁使用的功能。計量中心楊主任補充道:“雷尼紹XR20-W的功能比第一代RX10有不少改進,比如采用藍牙無線技術使測試過程更為安全。雷尼紹已是機床測量界的權威,我們曾經有些客戶明確要求一定要用雷尼紹設備進行測量驗收,盡管我們解釋多齒分度臺等傳統方法也能提供同樣的精度。”

  
      
  
       雷尼紹XL-80激光干涉儀


       技術交流與提升
 
 
       在實際測量機床過程中常常會遇到很多應用上的問題,例如怎樣設定儀器組件的位置才能達到最佳測量效果,而這往往需要廠家和用戶彼此互動。計量中心楊主任說:“昆明機床與雷尼紹合作已有十余年,單是老款和新款雷尼紹激光干涉儀就購買了18臺。多年來雷尼紹的銷售和技術工程師的支持一直都做得十分到位,要知道測量工作包含許多學問,每次遇到一些難題時,雷尼紹的反應都相當迅速。我現在每次到成都附近出差時都會去雷尼紹駐當地辦事處看看有什么產品更新,他們也十分樂意跟我作技術交流,這也是昆明機床和雷尼紹能長期保持良好合作關系的重要原因之一。
 

  
      
 
      
雷尼紹QC20-W球桿儀
  

      除了激光干涉儀產品外,昆明機床目前已開始在生產中在線使用雷尼紹QC20-W球桿儀。通過對機床進行簡單快速的檢測來了解機床整體性能,診斷及追蹤存在的問題。特別是今年年初,雷尼紹全新推出針對四、五軸機床聯動精度檢測的Ballbar Trace球桿儀循跡軟件,免費提供給包括昆明機床在內的已購買QC20-W球桿儀的用戶使用,使得球桿儀用戶不僅能依據ISO230-4標準對傳統三軸數控機床進行檢驗,同時也極大地方便對四、五軸機床按ISO10791-6標準進行聯動精度的檢測和評估。此外,昆明機床還使用雷尼紹AxiSet Check-Up檢測多軸機床回轉軸中心的性能狀態,根據檢測結果對軸心線的相關參數進行更新,大幅提高五軸機床的加工精度性能。
 

  
       
  
       雷尼紹AxiSet Check-Up回轉軸心線檢查工具


       五軸數控機床應用是中國機床市場的發展趨勢


       近年來,中國國內傳統機床市場波瀾不驚,而高端五軸數控機床的市場正在蓬勃發展。作為龍頭之一的昆明機床在發展新市場的同時,也致力保持他們固有的領先優勢。昆明機床副總裁彭梁鋒先生在分享他對市場的看法時說:“目前國內機床市場競爭激烈,用戶出于降低成本的需要,往往將價格視為重要的考慮因素。國內用戶對國產五軸機床仍處于嘗試階段,離全面普及還有一段距離。目前許多用戶只愿意將國產五軸機床用于一些粗加工或半精加工,而對于精密加工則更青睞于進口機床。不過,經過我們不懈的努力,一些知名國企如成飛(中航工業成都飛機工業有限公司)已開始使用我們的五軸加工中心。其他機種如五軸數控龍門鏜銑床近年需求也有增長的趨勢,是我們未來重點開發的機種之一。”


       昆明機床制造的產品在規格和技術上都可與進口設備媲美,組件的加工質量也得到一些國外廠家認可。彭總補充道:“過去我們就曾經為一些德國廠家提供主軸等配套零部件,我們的技術正逐漸得到國外同行的認可。未來,昆明機床將會繼續在風電、汽車、航空航天、工程機械等領域朝著高效的方向發展。同時我們也會在臥式加工中心領域投入更多資源并提供成套智能化方案,比如,最近我們就為一家知名汽車零部件生產商提供汽車零部件自動化生產線。”
   

     
 
      左一:雷尼紹校準產品業務拓展經理周漢輝;
      左二:昆明機床理化計量中心辦公室主任楊冬;
      左三:昆明機床通用設備有限責任公司總經理兼理化計量中心主任:馮森高
      右二:昆明機床股份有限公司副總裁兼龍門機床事業部總經理:彭梁峰;
      右一:雷尼紹高級銷售工程師:劉輝;


 

       關于雷尼紹
   
    
      雷尼紹公司 (Renishaw plc) 是世界測量和光譜分析儀器領域的領導者。我們開發的創新產品可顯著提高客戶的經營業績 — 從提高制造效率和產品質量、極大提高研發能力到改進醫療過程的功效。
   
      我們的產品可廣泛應用于機床自動化、坐標測量、快速成型制造、比對測量、拉曼光譜分析、機器校準、位置反饋、牙科CAD/CAM、形狀記憶合金、大尺寸范圍測繪、立體定向神經外科和醫學診斷等領域。在所有這些領域,我們的目標都是成為長期合作伙伴,不管現在還是將來,都始終如一地提供滿足客戶需求的優異產品,并提供快捷、專業的技術和商業支持。


     關于昆明機床

         
     沈機集團旗下的昆明機床是中國領先機床制造商,在國內具有巨大的影響力,自1939年成立以來已有70多年歷史,曾創下400多個“中國第一”,包括中國第一臺精密臥式加工中心和高精度坐標鏜床,是全國百家質量優秀企業之一,業務范圍涵蓋坐標鏜床、落地銑鏜床、刨臺式銑鏜床、臥式銑鏜床、龍門銑鏜床、臥式加工中心和相關機床功能部件等。

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