所有二手機(jī)床買(mǎi)家都希望鑒定機(jī)床能否滿(mǎn)足制程精度要求。對(duì)買(mǎi)家來(lái)說(shuō)，僅由專(zhuān)業(yè)的機(jī)床質(zhì)檢員進(jìn)行購(gòu)前性能檢查和全面靜態(tài)精度測(cè)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要進(jìn)行更為嚴(yán)格的動(dòng)態(tài)精度測(cè)量。機(jī)床銷(xiāo)售商U-MACHINE采用雷尼紹QC20-W球桿儀系統(tǒng)滿(mǎn)足客戶(hù)的進(jìn)一步分析要求。
背景
相比于高額成本的全新機(jī)床，購(gòu)買(mǎi)二手機(jī)床對(duì)于許多公司來(lái)說(shuō)極具誘惑力。優(yōu)質(zhì)二手機(jī)床可以是一種很好的替代性投資，前提是機(jī)床的精度和運(yùn)行速度能夠滿(mǎn)足制程要求。
當(dāng)然，在購(gòu)買(mǎi)前檢查二手機(jī)床的性能極為重要。除了通過(guò)二手機(jī)床的維護(hù)記錄、開(kāi)機(jī)時(shí)間和切削時(shí)間等數(shù)據(jù)衡量機(jī)床的使用壽命和預(yù)期壽命之外，了解其加工能力和尺寸精度也非常重要。買(mǎi)家需要盡可能地確定機(jī)床加工的成品零件的最大偏差在可接受的生產(chǎn)公差范圍內(nèi)。
U-MACHINE公司是日本領(lǐng)先的優(yōu)質(zhì)翻新機(jī)床提供商之一。該公司在日本國(guó)內(nèi)擁有五個(gè)大型倉(cāng)庫(kù)，在泰國(guó)也有一個(gè)，庫(kù)存共有六百多臺(tái)二手機(jī)床。該公司在日本國(guó)內(nèi)擁有五個(gè)大型倉(cāng)庫(kù)，在泰國(guó)也有一個(gè)，庫(kù)存共有六百多臺(tái)二手機(jī)床。這些數(shù)量龐大的二手機(jī)床庫(kù)存中包括立式和臥式數(shù)控加工中心、車(chē)床、銑床、磨床和電火花加工機(jī)床。
為保持機(jī)床的狀態(tài)，U-MACHINE會(huì)定期開(kāi)機(jī)并運(yùn)行機(jī)床，以進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)？蛻(hù)可參觀(guān)U-MACHINE的倉(cāng)庫(kù)，并親自運(yùn)行和檢查感興趣的機(jī)床。為了給客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)二手?jǐn)?shù)控機(jī)床提供更有力的保障，U-MACHINE的工程師還進(jìn)行全面的靜態(tài)機(jī)床精度檢查，并與客戶(hù)公開(kāi)分享結(jié)果。
挑戰(zhàn)
無(wú)論是全新機(jī)床還是二手機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的性能取決于兩個(gè)因素：加工精度和加工速度。提高加工速度可增加產(chǎn)出，但是可能因?yàn)樗欧黄ヅ洹⒛ズ、振?dòng)或其他環(huán)境因素而降低加工精度。
加工速度和加工精度之間的緊密聯(lián)系意味著，隨著二手機(jī)床客戶(hù)越來(lái)越多，靜態(tài)精度測(cè)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求。在低速或靜止?fàn)顟B(tài)下，靜態(tài)精度測(cè)量無(wú)法包括由于機(jī)器快速運(yùn)動(dòng)而帶來(lái)的誤差，因此需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)精度測(cè)量。
為了向二手機(jī)床客戶(hù)提供動(dòng)態(tài)精度測(cè)量方面的額外保障，U-MACHINE需要一種行之有效的解決方案來(lái)提供所需的其他性能結(jié)果。
解決方案
為了在二手?jǐn)?shù)控機(jī)床上執(zhí)行動(dòng)態(tài)精度檢查，U-MACHINE選用雷尼紹QC20-W無(wú)線(xiàn)球桿儀以及配套的Ballbar 20診斷軟件執(zhí)行圓度測(cè)量。這種簡(jiǎn)單的測(cè)量技術(shù)所依據(jù)的理論是，如果數(shù)控機(jī)床的定位性能優(yōu)異，那么機(jī)床運(yùn)行的實(shí)際圓形軌跡應(yīng)該與機(jī)床程序所設(shè)定的圓形軌跡完全吻合。
例如，因橫向間隙、反向間隙和伺服不匹配等而引起的任何誤差都會(huì)導(dǎo)致圓弧半徑偏離機(jī)床程序所設(shè)定的圓弧。
通過(guò)將機(jī)床上設(shè)定的圓形軌跡與球桿儀測(cè)得的實(shí)際軌跡進(jìn)行比較，U-MACHINE可以清楚地了解二手機(jī)床的狀態(tài)和輪廓加工性能。同時(shí)，U-MACHINE還提高了診斷能力，能夠在售前識(shí)別和糾正機(jī)床的誤差源。
該解決方案的核心是球桿儀本體，即一個(gè)高精度伸縮式線(xiàn)性傳感器，每端各有一個(gè)精密球。在使用中，精密球以機(jī)械定位的方式固定在兩個(gè)精密磁力碗座之間，一個(gè)磁力碗座連接在機(jī)床工作臺(tái)上，另一個(gè)連接在機(jī)床主軸或主軸箱上。在這種布局中，當(dāng)機(jī)床按設(shè)定的圓形軌跡運(yùn)行時(shí)，球桿儀能夠測(cè)量半徑的細(xì)微變化。
Ballbar 20軟件采集的數(shù)據(jù)將用于根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 230-4和ANSI/ASME B5.54）計(jì)算定位精度的總體測(cè)量值（圓度、圓度偏差）。數(shù)據(jù)以圖形和數(shù)字的形式記錄和顯示，有助于快速診斷機(jī)床誤差。
結(jié)果
使用雷尼紹的QC20-W球桿儀系統(tǒng)，U-MACHINE成功地通過(guò)全面的動(dòng)態(tài)精度測(cè)量來(lái)補(bǔ)充靜態(tài)精度測(cè)量，從而為客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)二手機(jī)床提供更多保障。
隨著U-MACHINE在二手機(jī)床精度測(cè)量領(lǐng)域處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位，客戶(hù)信賴(lài)度和詢(xún)盤(pán)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，具體反映在二手機(jī)床銷(xiāo)量增長(zhǎng)了15％。這對(duì)U-MACHINE的品牌和市場(chǎng)地位產(chǎn)生了積極影響，并且?guī)椭沮A(yíng)得了更多大型公司機(jī)床用戶(hù)和合作機(jī)會(huì)。
U-MACHINE使用QC20-W球桿儀進(jìn)行數(shù)控機(jī)床精度診斷通常只需要10分鐘。因?yàn)槭前凑諏?duì)精度的影響程度來(lái)識(shí)別特定的誤差源，因此可以更有效地確定任何必要的補(bǔ)救性維修工作的優(yōu)先級(jí)，從而減少維修時(shí)間和成本。事實(shí)證明，通過(guò)額外的圓度測(cè)量數(shù)據(jù)提高溯源性的方法深受客戶(hù)歡迎，因?yàn)樗麄兛梢栽谫?gòu)買(mǎi)前客觀(guān)、直觀(guān)地了解二手機(jī)床的加工精度。
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