直线电机机床的优势 - 文章

直线电机机床的优势

作者：Charles Bates 来源：美国American Machinist杂志

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Kevin Hartsoe是Neu Dynamics公司的总裁，在他的眼里，直线电动机床的性能远超滚珠丝杆机床，前者在定位精度、零件表面光洁度和机床寿命这三方面的优势明显——Hartsoe认为这三个方面也是一款高质量机床必备的性能，它们同样是他的工厂保持竞争力和生意兴旺的根本所在。 Neu Dynamics公司一直致力于为电子和半导体行业生产封装、光电子、和光纤模具。如今，由于引进了直线电机机床，Neu Dynamics公司如今把生意扩展到了其他的如医疗设备和微型加工等市场。

据Hartsoe称，Neu Dynamics公司之所以选择直线电机机床，主要是因为其90%的生意都是生产极其小的空洞模具，所容许的公差非常小。他给我们举了个例子——Neu Dynamics公司有一款空洞模具，有2304个孔，顶至底空洞匹配误差只有50万分之一英寸。这个模具有的零件体积能达到1平米x2米，但Neu Dynamics公司所生产的零件平均面积只有0.8平方毫米。

Neu Dynamics公司的直线电动机床包括2台电火花加工机（简称为EDM，由Sodick公司提供，型号为AQ35L和AQ55L）和一台高速铣床（同样是Sodick公司提供的HS430L）。

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Neu Dynamics公司正在用Sodick直线电机铣床来超硬铣削这个H-13 54Rc模具。

在安装了这两台精确性极高的直线电动EDM后，Neu Dynamics公司能不经初步粗加工就烧出尺寸正好合适的模腔。另外，由于少了粗加工这个步骤，电极的使用寿命得以延长，生产出来的模腔更加平滑。

Neu Dynamics公司的两台Sodick EDM中，有一台的直线电机只驱动Z轴，而另一台的直线电机则驱动X、Y和Z轴。在EDM上用直线电机驱动Z轴的主要好处是电极能快速地接近和远离加工件（速度为1440英寸每分钟，加速度为1.2G）

如此快速的移动，在电极周围创造出一个平滑且自然的冲洗动作，这让机器能烧出更深的凹凸。同时，它不需要用到外部冲洗系统，进而让Neu Dynamics公司轻易地实现机床无人照看生产，因为无需安排操作员站在机床前设置冲洗线，或是调整冲洗压力。

Neu Dynamics公司用EDM加工很多种模具，同时用直线电机高速铣床来铣削这些模具。Hartsoe称，由于没有反冲，这些直线驱动能给模具带来现象级的表面光洁度和公差。

Hartsoe说：“我们对这台铣床加工出来的模具表面非常满意。在购买这台机床前，我们还拿这台直线电机铣床加工出来的表面与滚珠丝杠机床加工出来的表面进行了比较。直线铣床加工出的满足我们的要求，而滚珠丝杠机床加工出的只接近于我们的标准。”

Neu Dynamics公司的工人们还花了不少功夫来学习如何在Sodick提供的这台直线电机铣床上进行超硬铣削。Hartsoe说：“买了这台铣床后，我们才发现工人们基本上没有超硬铣削的经验。那时我们估计至少要花8-10个月的时间才能学会这个技能，所以同时我们购买了一个真空系统来铣削EDM的石墨电极。”

Neu Dynamics公司在加强学习超硬铣削知识的同时，还总结了另外一个经验——铣削过程中（尤其是铣削特定尺寸的模腔时）会产生热。为了安全起见，在进行粗加工的时候，Neu Dynamics公司让刀具离成品尺寸更远些。在表面处理的时候，刀具会慢慢地向成品尺寸靠近。经超硬铣削后的模具表面是如此的光洁，以至于无需钳工手动擦去模具上的刀痕。

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Neu Dynamics公司还用直线电机机床生产EDM电极

Hartsoe补充说：Neu Dynamics公司还从表面处理上学到了一些东西。Neu Dynamics公司有些医疗行业的客户需要哑光或是光磨表面。以前，Neu Dynamics公司需要采用二次电火花加工才能生产出这几种表面，但有了HS430L直线铣床之后，工人们只需要先对模具型腔表面进行超硬铣削，然后直接用玻璃珠打磨出需要的表面，无需二次EDM这个步骤。

至于这台直线铣床的编程，Neu Dynamics公司发现这台机床需要用到有很多超前功能的CAM软件。目前，该公司采用的是MasterCam软件。

可靠性可能是Neu Dynamics公司发现的直线电机机床最具优势的性能。Hartsoe说：“我们买的这些机床至今还没出现什么故障，以前使用滚珠丝杆机床时候出现的问题到现在还没有发生过。”

熄灯加工在Neu Dynamics公司占有很大的优先权。Neu Dynamics公司有一台直线电机EDM安装了一个24到48位换刀装置，它能让机床连续工作很长时间。另一台EDM则安装的是一个标准的8位换刀装置，因为这台EDM使用的电极更大。

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Sodick直线电机EDM无需外部冲洗系统，它让Neu Dynamics公司能烧出更深的凹凸。

对于直线电机铣床，Neu Dynamics公司用夹具来夹住多个模具。例如，在要将电极固定到铣床上的时候，就用4个System 3R公司提供的卡具；在要加工多个零件的时候，就用双老虎钳。

据Hartsoe称，直线电机机床还为Neu Dynamics公司开拓了新市场。自从买了这几台机床后，生意似乎是自己找上门来了。

Neu Dynamics公司目前在为其他模具制造公司加工电极，也提供超硬铣削服务。Hartsoe说：“这些客户还没有投资购买电极铣床或是超硬铣削机床，我们还从这些公司接到过空洞模具生意，这在过去是没有的。”

Hartsoe认为：在模具制造行业，一家公司必须要不勇于创新，要不实现多样化，要不就会被市场竞争逐渐淘汰出局。Hartsoe说：“10年前，电子行业是我们的主要市场。现在，我们65%的生意来自于医疗行业。虽然如此，我们预计会有更多电子行业的生意从亚洲回流至美国，小批量定制化模具生意的数量增长，这主要是因为国外公司根本不愿接那些小批量（比如100万个/月）的生意。”

Neu Dynamics公司每年都有接到120-140个项目，这些项目大部分是模具制造，规模从2500美元到400000美元不等，都是由该公司购买的直线电机机床负责生产。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (4/13/2010)


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