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【JIMTOF】森精机在机床内非接触测量工件形状,可大幅减少空切动作
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森精机制作所在“第25届日本国际机床展(JIMTOF2010)”(2010年10月28日~11月2日,东京有明国际会展中心)上,参考展出了可非接触测量固定在机床内的工件形状、用于制作最佳刀具路径等的技术“S-Quad”。比如,加工铸件材料时,多数情况下会出现空切的部分,而此次通过预测该位置,可大幅缩短加工时间。

  原来一直利用安装的接触式探针代替工具测量工件,来确认加工精度等。不过,这种情况下,只是测量具有代表性的点,因此很难识别整体形状。而S-Quad技术通过在工件上连续照射激光,用摄像头拍下其反射光来测量工件表面。虽然并不是测量整个工件的表面,但如果(以适当的间隔)对工件表面进行激光扫描,便可识别出整体的形状。
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  比如,利用S-Quad测量图1的铸件材料工件(外径约为1400mm的圆环状)时,3分半左右便可测量结束。此时的测量点为1万9312点。另外,S-Quad使用的激光位移传感器的性能参数,重复精度为0.025μm,分辨率为0.1μm,采样周期为125点/秒。
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  在展示会场上,为了制作出表面凹凸不平的铸件部件,该公司通过旋削加工及铣刀加工,特意在工件表面制作出高4mm的圆环状突起,并在其上方制作出了高4mm的岛(图2)。还在展位进行了测量该工件,然后通过铣刀加工仅去除岛,使圆环状突起表面变得平坦的现场演示。
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  此时如果不知道岛的所在位置,因此必须制作出经由圆环状突起表面的刀具路径。也就是说,无岛形状的部分也必须进给刀具(出现空切)。不过,如果事先弄清岛所在位置,便可制作出经由该位置的最短刀具路径。在重切削加工等刀具进给速度较慢时,减少空切可为缩短加工时间做出巨大贡献。

  S-Quad除了在加工上述铸件材料时可大幅减少空切之外,还设想用于其它用途,比如测量刀片的断面等使其作为三维形状显示出来,然后与CAD数据进行比较确认误差等(图3)。
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