微型模具

世界一流的技术麦克明维尔，俄勒冈州，绘制了区别之间的0.3毫米直径立铣刀和0.5毫米直径的立铣刀。另一家商店可能只是简单地认为两者都是小工具。然而，对于世界级的模具制造人员来说，一个是完成工，而另一个可能是粗糙工。只有0.3毫米的工具是如此小，它需要保留为光切割和复杂的细节。直径至少为0.5毫米的工具对这个车间来说是足够大的，可以用它们来进行粗加工，甚至可以用它们来犁过经过热处理到60钢筋的工具钢。

世界级是金属注塑机。与塑料注塑模具相比，这可能具有精确的加工要求本身，金属注塑模具甚至需要精细精密和小型切割，因为工具经理John Ashton解释说。他说，由于金属对闪光的倾向更大，因此必须更精确地加工MIM截止表面。另外考虑是MIM零件的小规模。在世界级，主要终端产品是正畸 - 特别是牙套的金属支架。在许多品种的各种牙齿校正应用中可用，这些支架通过MIM使用内部工具店中加工的芯和腔插入物制造。

阿什顿说，最后一点尤为重要。保持模具制造的内部专业知识和能力可以让商店更快地将新产品设计引入市场。尽管如此，这家店过去的模具制作过程并不总是意识到这种便利。

在过去，该工厂试图将其±0.0002英寸的尺寸公差保留在传统的vmc上。车间做了很大的尝试，采取了一些措施，包括在切割前运行机器2小时，以稳定温度影响。尽管这些措施,往往需要大量的后续工作,车间使用手工研磨加工部分规范。一个反应过程只有在商店采用加工中心来自德国机床builder Kern Micro-und Feinwerktechnik是专门与微加工。

“微观”重点在机器的旅行中立即显而易见。虽然尺寸相当于较小的VMC，但机器的XYZ大约只有12×11×10英寸。一些剩余的卷包含一个工作室系统，允许机器像一个单元格一样运行，保持准备运行的小部件的队列。其余的体积是机器设计的结果，提供了加工精度为±2微米的稳定性。同样的稳定性现在使世界级与半毫米工具的粗硬钢均配有粗糙的硬钢，并在没有手动研磨的情况下完成模具。

振动和温度

Burkhard Rother是机床制造商的常务董事。他描述了一些允许Kern机器有效地使用微尺度铣削和钻孔工具的功能。他说，成功的一部分成功导致大量成功。特殊的聚合物混凝土框架有助于机器的总重量为3公吨。他说，框架不仅潮湿振动（阻尼性能比典型的机器结构比典型的机器结构至少为800％，而且还比铸铁或钢更慢地反应。在这种设计中，虽然x和y轴集成到表中，但z轴是分开的。因此，尽管重量大，但Z轴仅移动30公斤 - 仅多于主轴的重量。

其他特征与此主轴涉及。由于刀具直径变小，跳动必须更加紧密控制。Rother先生说，Kern Spindles设计成距离小于1微米。其他相关主轴相关的功能包括：

• 尺寸补偿。一个主轴不仅可以改变z长度作为热变化的结果，而且它在X和y的定位，机床制造商研究这些反应在所有三个维度，以创建补偿算法，为每台机器量身定制。除了以这种方式单独补偿外，主轴还被水冷，以保持温度在±0.25℃内。
• 矢量控制。控制知道主轴的精确角度位置。切削工具总是以加载时相同的角度返回到工具库中。这对于触摸探头来说尤其重要，它总是可以从相同的初始方向接近零件。部分由于这种效应，Kern提供的一种探针模型可以在这台机器上以±400纳米的精度进行测量。

硬铣或软铣

这台世界级的机器有五个轴(工件下的两个旋转轴)和一个50000 rpm的主轴。制造工程师Juergen Bathen和机械师Randy Gillepsie一直在探索这台机器能为公司做什么，以及如何最好地应用它。除了直接加工型芯和型腔外，该机床还用于制造具有深凹或尖锐内角的模具的电火花电极。这些电极是用铜加工的。

模具可以在热处理之前或之后粗磨。无论是Hard Mill是否是一个问题，它的答案因工作而异，通常涉及判决，这两个人说。机器与亚毫米工具的硬磨机的能力不疑问;这是一个问题归结为成本。硬磨铣削加速工具磨损，微工具可能是昂贵的。因此，由于其复杂的特征，需要更大范围的切削工具的模具倾向于有利于软铣削，仅仅为了使这些切割器更长的速度更加倾斜。

巴芬先生说，这是这款机器成为一个主主人的店铺。该商店在其他加工中心进行所有工作，甚至在适用于汉塞的工件的更准确的机器上表现准备工作。尽管如此，具有24个站的自动工作搅拌器可以轻松地排队一系列模具和电极作业，以进行连续生产。此外，该商店为该机器找到了新的用途，其中一个是新的括号模型的快速原型。因此，该机器可以看到需求的增长，而且增长将该商店带到了瓶颈限制的编程能力。

许多模具商店都熟悉这个瓶颈。在任何情况下，机器足够快速通过工作更快地提供比工具路径更快，所以对编程的需求可能变得尖锐。挑战在世界级别没有什么不同，沐浴先生说，小规模的零件实际上会使问题变得更糟。对于这种微小的部件，加工在编程通常更困难时快速进行。必须小心选择刀具路径，以避免可能会在小规模中破坏容差的其他不明显的毛刺。

对巴森和吉尔莱普西的净影响是，Kern机器似乎经常在等待程序(商店可能很快就必须解决这个问题)。具有讽刺意味的是，这些小模具似乎扩大了对程序员的要求。