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Karnasch的CNC微测量跨界网络

图片来源:Karnasch Professional Tools GmbH

精确到千分尺

为了能够以可靠的工艺生产直径为0.1毫米的金刚石涂层微磨机,您需要经验丰富的员工,精密研磨机和特殊的测量技术。在Karnasch Professional Tools,如果您想在系列生产中保持微米范围内的形状公差,则必须使用Werth Messtechnik的Nano Matic等数控机床。
15年前,Karnasch Professional Tools GmbH制造了第一批直径小于1毫米的微型工具,成为其产品系列的一部分。销售经理Sascha Karnasch回忆道:“当时我们是抢占微工具利基市场的先行者。今天,我们是这一领域的市场领导者,这说明了我们产品的广度、深度和质量。”在公司内部,微工具现在也占据了重要的位置。他们是领先的销售商在数控工具产品部分。

最近,Karnasch接管了德国和瑞士多个生产基地的生产。在那里,他们拥有最新的CNC生产和测量设备,以保持在微米范围内的生产公差,具有良好的工艺可靠性,并可以提供最高质量的工具。这对于微型工具来说至关重要,由于其精细的几何形状,对整个生产链提出了严格的要求。高端磨床和精密测量技术必不可少。“甚至在十年前,我们就已经清楚地看到,轧机所需的直径越来越小,只有特殊的测量设备才能让我们在规定的公差下生产。”Karnasch负责技术支持的Volker Mayer解释道。那时,那些负责的人去寻找并找到了他们想要的MT Microtool(现在的MT工具)。“他们的Microtest测量机非常适合我们-高精度和非常稳定的应用。”

Karnasch专业工具保证尺寸和跳动公差在微米范围内。
图片来源:Karnasch Professional Tools GmbH

系列化生产,工艺可靠

然而,微型工具的日益成功意味着数量在增加,客户的需求也在增加。最终,它归结为建立优化的刀具生产,可以重复地保持100到2000个零件批次的非常严格的生产公差。Karnasch谈到“质量不妥协。我们不想让任何事情碰运气。我们的产品不分为A质量和B质量,取决于工具在生产过程后落入什么公差带。如果我们提供的球鼻磨在整个轮廓上的形状精度为±3微米,那么这也将在该条件下交付给客户-仅以a级质量水平。”

如果没有高端的测量技术,这是不可能的。基本要求是磨床可以在稳定的过程中生产微米精度的零件。为了真正实现这一性能,工人必须能够通过应用加工过程中的测量来设置、检查和纠正温度控制的生产设施中的机器。

由于Microtest测量机的手动操作导致量产测量速度不够快,Volker Mayer和他的专家团队开始寻找更好的解决方案。他在Werth messtechnick找到了它——自2009年以来,Tool MT成为Werth家族公司的一部分,是使用光学传感器、多传感器和计算机断层扫描的坐标测量技术专家。

他们选择了Nano Matic数控工具测量机,配备了图像处理传感器和高精度变焦光学。Nano Matic是在Karnasch验证的Microtest机器的继任者,也被设计用于在车间环境中测量微型工具。梅尔:“Werth Nano Matic由cnc控制,就像机床一样,操作简单快捷,这正是我们系列生产所需要的。我们用它来测量我们工具上的跳动、直径、球鼻或角半径。我们在Werth集团也有一个合作伙伴,其规模提供了各种各样的测量技术和极大的安全性。”

对Karnasch磨半径修正的描述图片来源:Karnasch Professional Tools GmbH

Werth nano matic提供快速,精确的测量结果

Mayer强调了Nano Matic的三个基本要素:在棱镜中夹紧和引导工具的专利原理,高精度的变焦光学,以及易于使用的软件。Tool MT的总经理Christopher Morcom解释了技术细节:该工具被引导在一个被称为v块的棱镜中,并围绕自己的轴旋转,而不轴向或径向移动。避免了任何滚转误差,即通过旋转轴的跳动偏差。这是绝对必要的,如果在卡纳什的情况下,高精度的外部轮廓测量是必需的。这是在研磨和测量时保持刀具尖端0.002毫米形状精度的唯一方法。”卡纳什测量的另一个核心元素是高端变焦光学。梅耶尔对Nano Matic的这方面也非常满意:“图像处理传感器使我们能够跟踪测量角半径为10微米的微型铣床,以及更大的工具。”由于部分测量需要由工具磨床与生产平行进行,操作简单快捷是必要的。这是Nano Matic的另一个优点,因为要测量的工具只需放在棱镜上,按下按钮就可以开始测量。工具专家Mayer指出,其他系统需要更多的努力:在经典的卡盘系统中,必须根据轴直径更换套筒,这不必要地延长了测量过程。“在这里,我们可以在几秒钟内完成转换,这为数千个工具的100%测量节省了大量时间。”用户界面也被刻意保持简单。安装在Karnasch的测量机使用WinWerth测量软件和名为Micromills的参数程序,该程序是专门为测量微型工具而开发的。

对Karnasch磨半径修正的描述

卡纳什的Nano Matic数控工具测量机,用于在车间环境中测量微型工具。它配备了一个图像处理传感器和高精度变焦光学。

跨区域生产网络,配备相同的测量设备

Karnasch指出了Nano Matic测量机已经掌握的另一个挑战:“因为我们的生产分布在德国和瑞士的几个地方,所以测量需要统一执行。“这就是为什么要清楚地定义每个工具如何放置在棱镜中,以及要测量哪些点。所有的测量机也必须提供相关的结果。Karnasch制作了一套定期检查机器的参考工具,有12个不同大小的工具。

梅耶尔用一个特别关键的例子说明了卡纳什测量技术的重要性。“我们制造了一种金刚石涂层的微工具,用于加工石墨电极。我们保证这种直径0.1毫米的金刚石涂层球鼻切刀的形状精度为±0.002毫米。为了能够保证这一质量水平,我们在复杂的生产过程中对各种加工步骤后的工具进行100%的检查。”在对硬质合金坯料进行初步测量后,在生产现场进行研磨,然后在Nano Matic上进行检查。如果工具在放行装运公差范围内,则被发送到海德斯海姆的中心位置。在Nano Matic上再次测量所有产品,并生成测量报告。

测量报告与工具一起传递给涂布工,涂布工将工具置于蚀刻过程中,以便为涂布准备基础。然后,涂布机再次测量尺寸,并在被侵蚀的位置涂上规定厚度的金刚石涂层。涂层后,进行最后的检查——首先在涂层机,然后在卡纳什中心的Nano Matic进行检查。这意味着库存中只有完美的工具。“巨大的努力。”Karnasch知道。“但就产品的广度和质量而言,我们是加工石墨的金刚石涂层微工具的全球市场领导者。”

欲了解更多信息,请访问:http://www.karnasch.tools