如果您想制造出更好的零件、留住客户并发展业务,就必须优先考虑系统的精度和准确性。如果没有性能卓越的设备,就不可能生产出优质产品(同时较大限度地减少废品和返工)。这几乎适用于所有系统和制造方法,但在考虑下一个激光系统时尤为重要。
准确度和精确度究竟是什么?
简单地说,精度可以制造出高度一致的零件。而精度则是将成品部件与理想尺寸进行比较。在这两个条件下,有四种可能的结果:
低精度和低准确度:较糟糕的结果。零件特征既不能重复,也不能充分接近零件规格规定的测量值。必须大幅改变或改进工艺,才能生产出质量始终如一的零件并保持产量。
高精度和低准确度:在这种情况下,零件尺寸与规格的差异持续存在且可预测。有时返工可以弥补差异,但这一过程会影响产量和效率。
低精度和高准确度:在这种情况下,零件尺寸通常符合规格要求,但由于缺乏一致性,导致许多零件超出公差范围。一些零件可以进入下一个生产步骤,而另一些则必须返工或报废。
高精度和高准确度:两全其美。工件间的重复性可确保稳定的输出和结果,并可稳定地传递到下一个制造步骤。高精度意味着零件充分接近其理想尺寸。高一致性和高质量使操作更顺畅,为最终用户提供更好的产品。
精确度和精密度从高性能工具开始
从切割、钻孔、焊接、打标到先进的微处理,激光作为高精度和高精密度的工具,已经赢得了良好的声誉。尤其是光纤激光器,由于其易于集成、可靠性高、能效高,已被广泛采用。光纤激光器通过调整激光参数(如功率、波长和光斑大小),可针对各种材料和应用进行灵活优化。
作为一种远程、非接触式加工工艺,光纤激光加工的稳定性使其具有较高的可重复性。在正确的条件下,激光可在一次又一次的操作中产生几乎完全相同的特征。但是,如果与不准确、不精确的系统搭配使用,激光加工固有的准确性和精确性就会大打折扣。要充分发挥激光加工的威力,就必须使用性能足够高的激光系统。
构建高精度、高精密度激光系统
设计和制造高精度、高精密度的激光系统,意味着要将各种品质和功能结合起来,创造出超越各部分总和的产品。例如,LaserCube 激光切割系统--当今市场上较精确、较精密的激光切割系统。LaserCube激光切割系统从一开始就是为了满足切割应用的需求而设计的,这些应用需要可重复的、质量始终如一的切割结果。LaserCube激光切割系统的几个主要特点帮助其在其他激光切割系统中脱颖而出。
花岗岩底座
精确度和精密度始于稳定的基础。激光魔方的龙门系统是围绕天然花岗岩建造的。花岗岩具有许多优异的材料特性,主要是高强度和高刚度,能够很好地吸收机器运动产生的振动。天然花岗岩的热膨胀系数也很低,约为钢和铸铁的一半。与其他材料相比,天然花岗岩是高性能机床的理想材料。
线性电机/线性编码器
LaserCube 的系统运动由非接触式无刷直线电机和高精度直线编码器驱动。直线电机和编码器是高性能直角坐标系统的关键要素。LaserCube 采用龙门式配置,Y 轴由两个电机和编码器驱动,X 轴由一个电机驱动。由于横轴的轻量化设计,这种设计能够实现高加速度。移动质量的缩小化大大降低了高速和加速时的跟踪误差,从而实现了快速移动和轮廓加工速度。
滚珠丝杠和齿轮齿条系统等替代运动系统需要定期维护,最终会磨损,影响系统性能。由于导螺杆或齿条间距的制造变化,使用旋转编码器的系统经常会出现精度问题。从长远来看,滚珠螺母中循环滚珠轴承的磨损会降低可重复性。
精密装配
如果没有经过精心和精密的组装,高性能组件的意义就会大打折扣。每个LaserCube的组装都是通过精密的计量工具和组装技术来完成的,以测量导轨的直线度、平面度、方正度和平行度等关键特征。这为运动系统的直线度和平面度提供了极为精确的映射。其结果是无与伦比的切削精度和准确度。
视力注册
即使实现了较高的精度和准确度,各种因素也会导致零件和特征超出规格。以前的非激光步骤造成的工件夹具不良或公差问题,都可能导致激光系统的目标不理想。
有鉴于此,LaserCube 可以配备视觉系统,即使零件和特征的位置发生变化,也能将切割定位在相应的位置。视觉系统可在激光发射前扫描零件,自动考虑尺寸偏差或操作员误差的影响,从而降低激光切割前的工艺要求。对于复杂的预加工材料,如丝网印刷板、冲压件或化学蚀刻部件,视觉套准可较大限度地减少返工和废料。
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