精密數(shù)控線切割機(jī)在科研行業(yè)的應(yīng)用加工
醫(yī)療行業(yè)的微型化和精密化潮流推動(dòng)著技術(shù)向前發(fā)展。
一方面采用高精密的和相應(yīng)的外圍設(shè)施使得標(biāo)準(zhǔn)型線切割機(jī)床仍能不斷滿足醫(yī)療行業(yè)的需求
另一方面通過加工技術(shù)可以找到一種把部件誤差限制在幾個(gè)微米范圍之內(nèi)的加工工藝。
當(dāng)今醫(yī)療行業(yè)頗具成長(zhǎng)性僅在德國(guó)市場(chǎng)就已經(jīng)有大約16000家企業(yè)為醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)制造大約10000種產(chǎn)品且增長(zhǎng)量急劇上升。 特別是微型化的趨勢(shì)在向前發(fā)展。人們總在追求生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)單化并探尋一種安全的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。對(duì)此微型加工工藝得到人們的青睞。在這里放電加工技術(shù)便是一種合適的工藝?yán)缇€切割圖1。
圖1在對(duì)小型和極小型部件諸如用于醫(yī)療行業(yè)的部件加工時(shí) 微型加工越來越得到人們的青睞。其中一種比較可靠的加工工藝便是線切割。
圖1在對(duì)小型和極小型部件諸如用于醫(yī)療行業(yè)的部件加工時(shí) 微型加工越來越得到人們的青睞。其中一種比較可靠的加工工藝便是線切割 只有0.001mm的公差并不稀罕 采用超精密的夾具、高精密的轉(zhuǎn)臺(tái)和旋轉(zhuǎn)軸有助于滿足該行業(yè)對(duì)產(chǎn)品精度的要求并生產(chǎn)出*質(zhì)量的人工關(guān)節(jié)、牙、微型泵等移植部件和臨床器械、腦部治療用針和*等產(chǎn)品。在此類產(chǎn)品中很多產(chǎn)品的公差范圍只有0.001mm這種情況并不少見。 *的精度是一個(gè)方面而經(jīng)濟(jì)效益則又是另一個(gè)方面。設(shè)計(jì)人員與醫(yī)療行業(yè)企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)合作連續(xù)研發(fā)出多種夾具裝置和多重夾持系統(tǒng)符合經(jīng)濟(jì)性良好的線切割加工和醫(yī)療部件的銑削要求。有待加工的部件往往都是一些復(fù)雜和敏感的部件對(duì)于這些部件無法采用標(biāo)準(zhǔn)型夾具圖2。
圖2醫(yī)療部件往往都具有復(fù)雜的輪廓對(duì)此標(biāo)準(zhǔn)型夾具無法匹配。 個(gè)性化的夾具和多重夾持系統(tǒng)可以提供幫助。 在機(jī)床作業(yè)之外的同步夾持與預(yù)調(diào)節(jié)工作和復(fù)合加工都可以顯著降低制造成本。與此同時(shí)應(yīng)用在電火花加工和線切割以及HSC銑削或水切割場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)型夾持系統(tǒng)積累的經(jīng)驗(yàn)可以提供很大的幫助。由于此類加工方案可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化因此人們?nèi)匀环浅？粗剡@些加工工藝。 線切割機(jī)屬于精度zui高的加工設(shè)備之一很多*企業(yè)都結(jié)合使用線切割機(jī)和A軸來制造諸如移植關(guān)節(jié)等一類產(chǎn)品。加工件依靠夾具或托盤系統(tǒng)進(jìn)行夾持。A軸作為第六軸接受線切割機(jī)的同步控制圖3。在部件的外形輪廓方面可以滿足各種各樣的需求。
圖3線切割機(jī)配以A軸可以達(dá)到車削和線切割功能的結(jié)合。 A軸可以裝備氣動(dòng)卡盤由此可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工過程 直接式測(cè)量系統(tǒng)控制軸的旋轉(zhuǎn) 為了達(dá)到醫(yī)療行業(yè)對(duì)加工精度的要求所有A軸均配備一種直接測(cè)量系統(tǒng)從而使部件的精度達(dá)到±2.5的范圍。為了闡明這種精度等級(jí)下面就以一個(gè)應(yīng)用實(shí)例來具體說明如果工件的直徑為180mm其指數(shù)化的zui大誤差為±0.001mm。A軸可以裝配氣動(dòng)卡盤這樣加工過程即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
結(jié)合使用線切割機(jī)和一個(gè)附加的旋轉(zhuǎn)軸可以開辟出加工各式各樣的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部件的新天地。待加工的毛坯件放置在旋轉(zhuǎn)軸上在zui大轉(zhuǎn)速達(dá)到1500r/min時(shí)通過線切割機(jī)上的鋼絲可以在旋轉(zhuǎn)的工件上做出任意的外形輪廓。這種工藝的長(zhǎng)處在于工藝安全部件表面質(zhì)量高即便是精細(xì)產(chǎn)品也不例外。這是因?yàn)樵诓捎眠@種加工工藝時(shí)不會(huì)產(chǎn)生諸如圓磨時(shí)可產(chǎn)生的側(cè)向加工壓力。幾個(gè)毫米至幾個(gè)微米范圍內(nèi)的特定的網(wǎng)狀物、尖狀物、圓盤或球狀物均可達(dá)到很高的表面質(zhì)量。
圖4一種針對(duì)圓形工件的已獲的夾持系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同心度和擺動(dòng)量的近乎*的校準(zhǔn) 為了達(dá)到這種效果除了軸的同心精度之外一種針對(duì)圓形工件的已獲的夾持系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)同心度和擺動(dòng)量近似為零的調(diào)整圖4。在醫(yī)療裝備行業(yè)中線切割工藝的典型應(yīng)用實(shí)例便是對(duì)腦部手術(shù)針、*部件、靜脈擴(kuò)張器械和活體解剖器械以及微型壓鑄型芯和推射器頂桿等產(chǎn)品的加工。通過對(duì)車削和線切割功能的結(jié)合應(yīng)用工件更換也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
圖5用于線切割的組合型旋轉(zhuǎn)和定位心軸并不比一根火柴大多少 線切割技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展是一種組合型的旋轉(zhuǎn)和定位心軸。它不僅可以實(shí)現(xiàn)線切割在一次夾持中還可以實(shí)現(xiàn)平面的切割圖5。由此可以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。
