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在瑞士型数控车床上进行复杂零件的微加工

Tornos公司生产的SwissNano是一种瑞士型车床,能够在一次安装中大批量生产复杂的微型零件。

微细加工的核心挑战是,误差幅度会随着零件的变小而缩小。废料对每个制造商来说都是一个问题,但安全与废料之间的线在一个直径为3毫米的部件中要细得多。此外,较小的零件仍然需要复杂的特征,但机械师的工作空间更小,这使得实现加工复杂零件所需的精度变得更加困难。此外,切削工具本身非常小,在加工过程中经常容易断裂或损坏。

随着这些困难的增加,为微应用设计刀具路径可能会令人沮丧,特别是在没有考虑微加工的机床上。

精度,热管理,重复性

Tornos微线程旋转
SwissNano的反主轴使用户能够对零件进行更多的操作,包括螺纹旋转。

根据Tornos瑞士型产品管理主管Philippe Charles的说法,微加工应用对机床功率的依赖小于宏观零件。“在这个小世界里,我们不需要提供高功率或扭矩的机器来切割材料,”他说。相反,我们必须专注于精度、热性能和重复性。”使大型应用有利可图的高速和进给量不能为微型部件提供同样的价值。相反,机械师需要设计微加工应用程序来优先考虑精确的孔道和减少刀具上的应变。

SwissNano能够使用户在单个微零件上执行多个加工过程。

当然,制造零件和盈利之间的区别取决于一件事:生产率。许多机器都能制造微型零件,但要以足够高的生产速度来实现盈利可能是困难的。Charles说,这就是重复性发挥作用的地方。为了满足这一需求,Tornos制造了swiss snano,这是一种瑞士型车床,设计用于微加工,占地面积只有0.7平方米。

Tornos SwissNano

在设计时考虑到微加工

Tornos Micro-Turning医疗
SwissNano能够使用多达12种不同的工具在微尺度上生产令人难以置信的复杂部件。

Tornos最初是为瑞士手表制造商设计的,围绕大批量生产复杂微型部件的需求设计了Swiss snano。这台机器的主要设计特点之一是工作面积小。Charles说:“紧凑是实现高精度和可重复性目标的关键之一。“轴行程相当短,以避免热问题,因为它减少了机器的‘加热时间’在生产大批量。”不良的热管理会降低机器的稳定性和精度。此外,短轴行程也减少了空转时间,使尺寸也提高了生产率。

当然,SwissNano提供的不仅仅是精度和生产率:它还可以生产高度复杂的部件。这台机器受益于它可以对任何给定部件施加作用的工具的高度可变性。有12种不同的工具配备在两种不同的工具系统在任何给定的时间,机器能够在一个单一的设置中进行螺纹铣削,螺纹旋转,齿轮滚齿机,车削,钻孔,铣削和去毛刺。有了副轴,机器可以生产完整的零件,可以在各个方向进行大量的操作,而不需要转移或暂停更换刀具,棒材给料机确保在一次设置中可以生产多个零件。

医疗和牙科的微加工

SwissNano有两个版本,SwissNano4和SwissNano7,分别以其4毫米和7毫米的棒材直径命名。虽然瑞士snano4是为瑞士手表制造商设计的,但Tornos为瑞士snano7考虑了牙科、电子和医疗应用。根据Charles,“瑞士snano7具有与瑞士snano4相同的运动学优势,但在主要操作和反操作中具有更多的加工可能性。”

Tornos瑞士微型牙科
SwissNano的工作区域包括两个主轴和多达12个工具在一个可访问的工作空间。

这两种型号的机器都设计有可访问的工作区域。“我们在人体工程学设计上投入了大量精力,”查尔斯说。“为了快速更换刀具或附件,在安装端有良好的机加工区域是非常重要的。”为了实现这一点,Tornos将加工区域的门设计成一个大的、清晰的圆顶。它提供了工作区域的极佳视图,并使操作人员能够轻松访问工具。

正如他的视频显示,瑞士snano能够在一个单一的设置中车削,铣削,滚刀和螺纹旋转。

SwissNano是为数不多的微型制造选择之一,它结合了精度和高产能,并有潜力在单一设置中制造复杂部件。事实上,它做到了这一点,同时自夸在市场上的足迹最小,这是锦上添花。

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