显微镜下的刀具,要如何进行精准测量?——BLUM DIGILOG 技术的应用

2025-02-17

导言







ZECHA 是德国的刀具制造商,从事最高精度的刀具制造,刀具的规格从直径 12mm 0.01mm(微型),如双刃立铣刀(直径为 10μm)、PCD 刀具(直径为 6mm 并拥有42个刀刃)等,被广泛应用于各种制造行业中。


ZECHA 除了在刀具制造上拥有卓越的技术外,还会为加工流程提供完整的解决方案,其中机床上使用的刀具测量系统即是 BLUM 的激光测量系统


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*ZECHA 制造的极微型刀具,实际的刀刃只能在电子扫描显微镜下才能看到


如何测量这些比发丝还要细很多倍的微型刀具?


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* ZECHA 生产设施中直接完成的微型刀具成品


在生产过程中,机床上进行测量是非常关键的一步,也是记录和补偿所有实际影响因素的唯一办法。

机床制造商 KERN 多年来一直将 BLUM 的激光测量系统作为标准配置集成到其精密机床上,

并取得了极为良好的反响。 因此 ZECHA 也决定在自己的高端机床上使用 BLUM LC50 - DIGILOG。 在经过初步的系统测试后,ZECHA 发现 BLUM 的产品非常

适合测量微型刀具,即使直径只有 ∅10μm 的刀具。

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*LC50-DIGILOG 激光测量系统以高精度测量 ZECHA 的铣刀,直径测量 10μm



新一代激光测量系统 —— LC50-DIGILOG













刀具测量


早在2017年,BLUM 推出了新一代激光测量系统 LC50-DIGILOG,首次采用了革命

性的 DIGILOG 技术。在精度、测量速度以及流程可靠性方面,LC50-DIGILOG 超越了它

之前所有产品。传统激光系统在激光光线被遮挡到一定程度时只能生成一个测量信号,而 LC50-DIGILOG 激光测量系统则能够根据每秒数千个单独值来确定实际测量值。

此外,由于每个刀刃都有大量测量值,让这个智能系统可以分析并排除刀具上的污染和切削

液残留对其测量结果的影响,从而使测量结果更加可靠,结合许多其他的改进,如更完善的

激光光学特性、光束形状的优化以及进一步缩小了焦点光斑直径30%等,使BLUM 实现了

超越所有同类测量系统的绝对精度。

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*LC50-DIGILOG 基于每秒数千个单个取值来确定实际测量值。


刀具破损检测


除了刀具测量之外,刀具破损检测也是微型刀具的一个重要问题。对于 ∅10μm 的刀具来说,工艺可靠性更加重要。微型刀具破损的概率要比标准刀具高得多。BLUM 的 DIGILOG 系统

可以在实际加工转速下进行非接触式测量,具有极大的优势,因为只需几秒钟就可以完成

测量,而且绝对可靠,使加工过程不再有未发现刀具破损的风险。


加工开发中的应用


LC50-DIGILOG 在客户加工开发中也发挥着重要作用。使用 LC50-DIGILOG 可以精确测量新

加工或新开发刀具的使用寿命和磨损程度。这样客户在购买之前就能知道刀具的预期使用

寿命。

这款激光测量系统不仅限于微型刀具测量,还可以测量 ZECHA 所有刀具的直径。这

味着 ZECHA 可以用一个测量系统开发所有加工工艺。即使是不同的涂层颜色也不会对测量

结果产生影响。ZECHA 和 BLUM 的专家们共同完成了整个刀具系列测量的试验,无一例外

地取得了最佳测量结果。

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*使用 LC50-DIGILOG 测量工具,可以高精度地测量比发丝还细的刀具。



LC-VISION 软件













除了激光测量系统,ZECHA 还使用了 BLUM 的 LC-VISION 软件。这是一款测量和可视化

软件,可用于在控制屏幕上快速轻松地生成、可视化和评估各种测量应用。


稳定性功能


LC-VISION 中的“稳定性功能”可以让用户了解机床的性能。用户可以相对较快地了解机床

何时达到稳定的热状态,并开始加工过程。同时 LC-VISION 测量软件的用户友好性也值得

着重提出,因为它提供了更多的选项,比如可通过LC-VISION 创建和调用NC循环指令,让

测量过程更方便。该软件为许多测量系列进行评估,操作面板上可显示磨损趋势和其他因素,并可为各种刀具直观地创建测量程序。

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*ZECHA 除了使用激光测量系统外,还采用 LC-VISION 这款测量和可视化软件,该软件可以在控制屏幕上

生成、可视化并评估各种刀具测量任务。


单一切刃监控测量


在刀具开发过程中,LC-VISION 还能提供大量有用的信息,无论是需要可视化测量刀具轮廓

以评估破损等情况,更是可支持长期测量结果数据统计。

为了评估 ZECHA 自己的生产加工,使用了单一切刃监控功能,即对一把刀具的所有刀刃进

行测量并相互评估。该应用同样适用于 ∅10μm 的刀具。对于非常小的刀具来说,同心度

常重要;在最差的情况下,不平衡足以导致刀具在额定速度下断裂。这意味着在机床主轴

行时测量和在机外仪器上进行测量对 ZECHA 来说都极其重要,因为要测量的是整个系统,

而非单个部件。

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*ZECHA 专业制造最高精度的微型刀具。生产这些刀具需要高度的专业技能,因为微型刀具并非是将普通

尺寸刀具的形状简单地缩小而已。



全面的加工及测量方案













现在,ZECHA 为客户提供由刀具、加工和 DIGILOG 激光系统组成的全套方案。这些都确

保了高加工质量和最佳的生产效率。每个加工步骤后的破损检测可保护机床和下游刀具

——这对无故障无人操作至关重要。高质量的刀具也可以使用到各自的磨损极限,而不

是受安全因素影响,在规定的使用寿命到了后就进行更换。

LC50-DIGILOG 还使 ZECHA 能够确保加工可靠性达到微米级,这意味着 ZECHA 可以为

客户提供最佳解决方案。BLUM 的 DIGILOG 系统在测量速度方面也非常出色,正常测量

只需几秒钟,而其他技术则需要数倍于此的时间,且精度较低。BLUM 就是 ZECHA 一直

在寻找的最后“一微米”——与 BLUM 合作,让 ZECHA 的产品和方案都趋近于完美。


备注:本文章转载至波龙微信公众号


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