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昆明機床 提升中國的 5 軸 CNC 工具機品質標準

沈機集團昆明機床股份有限公司(Kunming Machine Tool Company Ltd;KMTC) 已開發各式各樣「中國首創」的高效能工具機,在中國工具機開發及工具機產業界居於領先地位。Renishaw 身為量測市場領導廠商, 為KMTC提供先進的機器校正和效能評估解決方案,其中包括 XL-80 雷射干涉儀、QC20-W 伸縮式循圓測試儀系統、XR20-W 旋轉軸校正儀及 AxiSet™ Check-Up。

機器校正進階解決方案

KMTC 的品管非常嚴格,每台工具機都要校正兩次,一次於製造時進行,另一次則是在客戶據點開始投產前進行。部分大型工具機在製造設施首次校正後需要拆卸,然後於客戶現場重新組裝後再次校正。KMTC 量測中心楊主任表示:「我們與 Renishaw 合作之前,是採用另一家供應商的雷射干涉儀。雖然另一家供應商的系統效能優異,但是在前往客戶據點時是一大問題,因為我們必須攜帶分裝為三大箱的完整系統套件。我們改用 Renishaw 第一代 ML10 雷射干涉儀系統之後,發現體積精巧,方便攜帶的 ML10 系統的許多優點。我們目前於生產設施使用 Renishaw 最新的 XL-80 雷射干涉儀系統,其各項豐富功能讓我們受益不少。」KMTC 已購買 18 台雷射干涉儀系統。

在 KMTC 目前的工具機機型中,精度和解析度分別可達最多 3 µm/m 及最少 1 µm/m。KMTC 工程師目前能在 30 分鐘內完成軸長 2 至 3 公尺的校正量測,

使用 XR20-W 於昆明工具機上進行旋轉軸校正

而部分機型的軸長可達 60 公尺。Renishaw XL-80 雷射干涉儀在正常環境溫度下,可提供 ±0.5 µm/m 的精度,在 4 m/s 的速度下提供 1 nm 解析度,並可量測長達 80 公尺的距離,足以滿足大部分工具機。

改變旋轉軸校正

旋轉軸的應用, 特別在 5 軸工具機中上日見普及。傳統旋轉軸評估不僅耗時,也需要技術純熟的操作人員。楊主任表示:「我們過去使用多齒分度台搭配準雷射管,或使用 24 面稜鏡搭配自動視準儀來量測旋轉軸的定位精度。量測期間需要手動抬起多齒分度台的上半部,並轉向規定的量測角度。之後我們會以相同角度將旋轉工作台反向旋轉,重新對準雷射管,這樣就可以量測誤差。這種方式的精度相當高,可達 ±0.2 弧秒,不過代價是耗時;即使是經驗豐富的技術人員,也要花上一天才能完成量測。24 面稜鏡可透過燈管將影像投射至其反射表面,不過限制是量測角度間隔必須為 15 度的倍數。

XR20-W 離軸

Renishaw XR20-W 旋轉軸校正儀已改變我們在工具機校正旋轉軸的方式。XR20-W 搭配使用 XL-80 雷射,可在 2 小時內完成量測,降低人力成本。而且操作相當簡單,還提供中文軟體使用者介面,操作人員只要具備基本電腦知識,就能迅速上手。」

Renishaw XR20-W 旋轉軸校正儀採用無線操作,資料擷取與軸動作同步,精度高達 ±1 弧秒,可在任意制定的角度間隔自動量測。所有校正儀都已在工廠校正過,並提供可追溯證書。XR20-W 也支援離軸量測,即使校正儀並未直接安裝於旋轉軸分度點,也能進行量測。這也是 KMTC 常用功能之一。

楊主任最後表示:「XR20-W 比前代 RX10 進步很多,其中的藍牙無線技術提供更穩定可靠的資料擷取程序。Renishaw 在量測方面聲譽卓著,部分客戶更特別要求使用 Renishaw 校正產品進行量測驗收, 儘管我們解釋多齒分度台等傳統方法也能提供相同量測精度。」

除了雷射干涉儀,KMTC 也開始在生產中採用 Renishaw QC20-W 循圓測試儀系統。有了簡單快速的循圓測試,使用者就能掌握工具機的整體效能,並診斷各種問題。這樣使用者就能依據 ISO 230-4 量測傳統的 3 軸工具機。

Renishaw 已推出 Ballbar Trace 軟體,免費提供給現有的循圓測試儀使用者,搭配 XCal-View 資料分析軟體依據 ISO 10791-6 驗證 4 軸及 5 軸工具機。

KMTC 也使用 Renishaw AxiSet Check-Up,快速精確地檢查多軸工具機的旋轉軸分度點狀態,並自動更新參數及補正旋轉軸分度點位置誤差,大幅提升 5 軸工具機的精準效能。

Renishaw 銷售工程師總是樂於協助且快速回應,為我們提供各種寶貴的技術知識、支援,及各種實用建議,也樂於分享相關更新的資訊,最新產品等;這是 KMTC 與 Renishaw 合作這麼長時間的主要原因之一。」

沈機集團昆明機床股份有限公司(Kunming Machine Tool Company Ltd;KMTC)

生產工具機時執行 QC20-W 循圓測試

KMTC 能夠開發各種系統,其中使用的技術與規格,均不遜於全球工具機市場的頂尖製造商。KMTC 副總裁彭梁鋒表示:「我們為部分德國製造商生產各種零件,例如軸承和配件。未來 KMTC 將持續在風力發電、汽車、航太及工程機械等產業耕耘,同時分配更多資源給臥式加工中心。我們最近針對知名的汽車零件製造商,量身打造自動生產線的解決方案。」

受益於 Renishaw 的技術專業

製造商在工具機量測期間若遭遇技術問題,就需要支援及指導,協助達成最佳的量測結果。楊主任表示:「KMTC 已經與 Renishaw 合作 10 年以上。Renishaw 銷售工程師總是樂於協助且快速回應,為我們提供各種寶貴的技術知識、支援,及各種實用建議,也樂於分享相關更新的資訊,最新產品等;這是 KMTC 與 Renishaw 合作這麼長時間的主要原因之一。」

公司背景

沈機集團昆明機床股份有限公司隸屬於沈機集團,是中國主要的工具機製造商。KMTC 於 1939 年成立,70 多年來成功開發 400 多種產品,其中包括中國第一個精準臥式加工中心,以及高精密治具搪床。KMTC 名列中國百家品質優秀企業之一,產品線涵蓋治具搪床、落地式搪床和銑床、刨床式搪床和銑床、臥式搪床和銑床、龍門式搪床和銑床、臥式加工中心及工具機配件。