在德國Chiemgau地區(qū)Feichtbauer工廠，有20多位專家在CNC生產(chǎn)中，為攝影照相、航空以及醫(yī)療行業(yè)加工鋼、鋁合金以及塑料等材質(zhì)的各種零件。“我們致力于小批量加工生產(chǎn)一些成本高和工序復(fù)雜的零件，”該廠業(yè)主兼經(jīng)理Stefan Feichtbauer先生說。
    自動化刀具破損識別確保可靠的銑削和鉆削加工
    工廠擁有超過15臺加工中心，包括DMU50、DMU60和DMU70型立式加工中心。這家位于德國Rottau市的外協(xié)生產(chǎn)廠，多年來在高速切削和5軸加工方面積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗，聲譽卓著，因為Stefan Feichtbauer總是提前關(guān)注加工工藝的發(fā)展趨向。許多行業(yè)廠家對該企業(yè)的服務(wù)十分滿意，很多客戶信賴這個外協(xié)生產(chǎn)廠的加工質(zhì)量。正如Stefan Feichtbauer先生所說：即使在本地，也需要面對頗有實力的供應(yīng)商，必須具有競爭力。為此，我們必須提高生產(chǎn)率。而當(dāng)機床無人看管時也能運行如常，才能獲得較高的生產(chǎn)能力。
    采用小直徑刀具加工時，刀具容易折斷，造成很大的問題。但在Feichtbauer工廠，采用小直徑刀具加工的需求比較多——很多精密機械零件需要銑削寬度僅為1～2mm深槽，需要鉆削加工直徑小于3mm的深孔。由于許多加工工件幾何形狀的原因，經(jīng)常要花幾小時的加工時間。此外，有時還需加工一些特殊材料，如特殊鋁合金或優(yōu)質(zhì)鋼。
    “如果每加工3～5個工件，就因為鉆頭折斷而產(chǎn)生一件廢品，后果太嚴重——我們需要為重新購買損壞的刀具、原材料花很多錢，而更嚴重的是不能遵守交貨期，將引起客戶很大不滿，損害我們的形象——這種損失往往很難彌補，”Stefan Feichtbauer先生解釋說。因此必須設(shè)法保證按期交貨。
    Feichtbauer工廠的立式加工中心采用了英國雷尼紹（Renishaw）生產(chǎn)的刀具破損識別系統(tǒng)TRS2。它被安裝在機床加工區(qū)，能發(fā)射出一束激光，再從所要檢驗的刀具上反射出來。借助這種激光反射，刀具破損識別系統(tǒng)TRS2就能識別刀具是否已折斷或完整無缺。
    刀具破損識別幾乎百分之百可靠
    該系統(tǒng)采用專門的算法來分析處理反射的激光束，可避免在刀具上殘留冷卻潤滑液或小切屑，妨礙監(jiān)控系統(tǒng)正常工作，或產(chǎn)生不符合實際情況的測量結(jié)果。Stefan Feichtbauer先生表示：TRS2監(jiān)控系統(tǒng)幾乎可達到百分之百的識別可靠性。特別重要的是，即使小直徑刀具的識別也非常可靠——TRS2系統(tǒng)能檢驗直徑小至0.2mm的刀具。
    雷尼紹在德國南部地區(qū)負責(zé)技術(shù)咨詢的Michael Vogt先生解釋說：“刀具破損監(jiān)控裝置可在大約1秒鐘內(nèi)完成對刀具的檢測。對于復(fù)雜刀具和一些絲錐，進行樣件檢測對提高識別可靠性幫助很大。”
    加工后或從刀庫中取出刀具更換到機床主軸上后，加工中心把刀具停在TRS2監(jiān)控裝置之前約300mm距離處。按檢測循環(huán)接通激光測量儀，對可能出現(xiàn)的刀具破損進行識別。TRS2刀具破損監(jiān)控裝置的主要優(yōu)點是，僅采用一個用于激光發(fā)射和接收的部件，就能進行監(jiān)控裝置的工作，簡化了監(jiān)控裝置在加工中心加工區(qū)內(nèi)的安裝和調(diào)試。
    刀具監(jiān)控裝置完全按照IPX8防水等級進行防護，以防止切屑和噴濺的冷卻潤滑液的干擾。因此，即使在加工中心充滿霧氣的加工區(qū)環(huán)境里，監(jiān)控裝置也能長時間可靠地工作。
    “我們從刀具破損識別裝置中得到許多好處，”Stefan Feichtbauer先生具體舉例說明：“它幫助我們排除了刀具破損造成的廢品，使刀具免受損壞，還使它們在使用壽命前得到了充分使用，大大節(jié)省了刀具費用——考慮到在生產(chǎn)批量小、工件材料經(jīng)常變化的情況下，我們不太可能預(yù)測刀具使用壽命的期限。而且，有時機床需要在無人看管的情況進行工作。”
    特別是后一種情況，有利于保持生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)的競爭能力。在一臺機床加工過程中，機床操作人員可以給第二臺機床進行上下料或編程。“刀具破損自動識別裝置還使我們對生產(chǎn)過程充滿信心。機床操作工也不必總是匆匆忙忙地工作，”Stefan Feichtbauer說。
    Stefan Feichtbauer表示：他要給所有的加工中心配上雷尼紹TRS2刀具破損監(jiān)控裝置。在投資其他的機床時，他會預(yù)先確定機床制造廠商是否安裝了這種系統(tǒng)。