切削刀具制造商 Shape-Master Tool 公司在加工傳統(tǒng)切削刀具材料及復(fù)雜幾何形狀方面表現(xiàn)優(yōu)異是临，但需要在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)突破齐寻。由于切削刀具材料在不斷發(fā)展并給加工提出了更高的要求浪顽，磨床制造商必須進行升級寺帽，否則可能在競爭中失敗。

40 年前东悔，這家位于伊利諾斯州凸协、柯克蘭的公司開始經(jīng)營磨削刀具業(yè)務(wù)，主要涉及天然鉆石材料汗捡。然而淑际，現(xiàn)代切削刀具的材料包羅萬象，包括硬質(zhì)合金到人造單晶鉆石（MCD）扇住、多晶鉆石（PCD）春缕、化學氣相沉積鉆石（CVD）、立方氮化硼(CBN)及陶瓷等艘蹋。同樣锄贼，Shape-Master 公司生產(chǎn)的刀具種類已由可轉(zhuǎn)位PCD、PCBN刀片擴展到了各種類型的刀具及回轉(zhuǎn)刀具女阀。

為應(yīng)對先進切削刀具材料的特殊挑戰(zhàn)宅荤，Shape-Master 購進了兩臺北美最先進的激光刀具加工機器。

激光技術(shù)不但增強了 Shape-Master 的生產(chǎn)力浸策，使其能力克各種難以處理的材料膘侮，而且也讓公司能夠與大型刀具定制供應(yīng)商相抗衡。憑借激光技術(shù)的生產(chǎn)靈活性的榛，Shape-Master 在保障質(zhì)量及供貨期的前提下，能以較高的成本效益處理從 50 件的小量個性化加工潦故，到數(shù)千件每年經(jīng)常性計劃的各種尺寸刀具仔同。

僅在幾個月的培訓(xùn)和實踐學習之后，Shape-Master 就開始利用激光機擴展了產(chǎn)品范圍及業(yè)務(wù)范圍庐穴，包括回轉(zhuǎn)刀具圃靖。目前龙喂，工廠的業(yè)務(wù)有相當一部分源自回轉(zhuǎn)類刀具，同時工廠在計劃繼續(xù)拓寬產(chǎn)品種類榛蜻。

此外秧梨，Shape-Master 還有能力收回先前外包業(yè)務(wù)。這點特別重要盅力，因為 Shape-Master 的宗旨和目標是盡可能將業(yè)務(wù)保持在公司內(nèi)部妻行。

Shape-Master 的“EWAG LASER LINE ULTRA”激光機購自聯(lián)合磨削集團。機器采用最先進的超短脈沖激光技術(shù)按任，只需一次裝夾即可加工各種具有復(fù)雜幾何形狀的高品質(zhì)切削刀具其汉疮。

這些機器擁有 EWAG Laser Touch Machining? 激光加工專利技術(shù)，可處理所有最新商用精密磨削刀具材料杠滓，包括硬質(zhì)合金丛剿、CBN、PCD臊岸、CVD 和 MCD 等橙数。機器不會產(chǎn)生熱效應(yīng)區(qū)，因此刀具的表面加工質(zhì)量極其優(yōu)異帅戒，且壽命更長灯帮。

Laser Touch Machining? 激光機采用一種切向激光束加工工藝，通過在 10 皮秒的極短脈沖內(nèi)使用激光束外沿塑造刀具表面蜘澜，從而生成切削刀具的邊緣和幾何形狀施流。這些超短激光脈沖會直接蒸發(fā)材料，而不產(chǎn)生明顯的熱量鄙信。在重復(fù)掃描工藝中瞪醋，激光掃描單元與機器的八個數(shù)控軸同步運動，從而產(chǎn)生刀具的幾何形狀装诡。

Shape-Master 的員工不到 30 名银受，在激光加工機器和數(shù)控磨床的幫助下，每月產(chǎn)出數(shù)千件刀具鸦采。公司主要生產(chǎn)立方氮化硼刀具宾巍，也有相當一部分是鉆石刀具。公司運用自動化技術(shù)蜗南，使生產(chǎn)保持在每日 1.5 班次標準以上叭蜂。

Shape-Master 的兩臺 LASER LINE ULTRA 激光磨床均裝備了自動化技術(shù)。其中一臺集成了 6 軸 FANUC 機器人饰测、二合一的 HSK 63 型刀架和托盤唬研。所有裝備均可在無光線環(huán)境下不間斷地進行回轉(zhuǎn)刀具的全自動生產(chǎn)。該機器還可使可轉(zhuǎn)位鉆石切削刀片的大批量生產(chǎn)實現(xiàn)自動化靡庵。

Shape-Master 的另一臺 LASER LINE ULTRA 激光磨床的料垛系統(tǒng)可調(diào)整托盤的高度尼削，使承載能力翻倍虎内。當加工較短或較低的工件時，8 個托盤向上運動静瞄，配合料垛系統(tǒng)诅挖，每個托盤可承載多達 300 件工件。EWAG LASER LINE ULTRA 激光磨床的靈活蓄惫、自動化的特點虚烂，正是 Shape-Master 決定采用的主要因素。

“我們一直在使用 EWAG 的磨削機器”互墓，Shape-Master Tool 公司的應(yīng)用經(jīng)理 Dan Chambers 如是說必尼。“我們首先引入了 EWAG 的手動機器篡撵，隨后在 90 年代添加了 EWAMATIC LINE 數(shù)控磨床判莉，并且沿用至今”。 

Chambers 表示育谬，Shape-Master 花了一些時間券盅，現(xiàn)在已熟練掌握 LASER LINE ULTRA 激光磨床的操作和功能。設(shè)備供應(yīng)商提供在 EWAG 瑞士總部為期一周膛檀，以及在工廠內(nèi)部為期一周的培訓(xùn)锰镀。但他補充說，培訓(xùn)是一個持續(xù)的過程咖刃。

“聯(lián)合磨削集團非常重視培訓(xùn)并向其設(shè)備提供技術(shù)支持”泳炉，Chamber 說『垦睿“他們的客戶服務(wù)和支持非常全面和及時花鹅。他們隨時愿意協(xié)助處理任何問題并回答任何疑問。如果沒有他們的支持枫浙，我的加工廠恐怕無法取得現(xiàn)有成績呐缸。”

他補充說尼缨，EWAG 公司基于他們的數(shù)控磨床套件開發(fā)了相應(yīng)的軟件疫谱，用戶通過軟件即可輕松進行 LASER LINE ULTRA 激光機的編程。然而综货，由于配有多種軸及激光頭嚣惭，LASER LINE ULTRA 更像加工中心，而非數(shù)控磨床螃势。

在 Shape-Master 工廠罕擒，LASER LINE ULTRA 激光掃描頭的步進率一般是每分鐘幾千毫米，當穿過一把刀具時，切削步距增量可小到 0.2 微米熄晕。根據(jù)幾何形狀的復(fù)雜程度和工件的大小，激光加工的循環(huán)周期從約 1 分鐘到 1 小時不等便透。切削刃口和邊緣附近的加工占用了大部分的加工時間尔网。

“激光可加工處理幾何形狀、拋光航厚、刃口處理顷歌，而這些都很難或甚至不可能通過數(shù)控磨床實現(xiàn)”，Chambers 解釋說幔睬∶袖觯“例如加工切削刃口時，傳統(tǒng)磨削將產(chǎn)生 5 到 10 微米范圍的尖銳邊緣麻顶。相比之下赦抖，激光加工產(chǎn)生的邊緣范圍僅為 1.5 到 5 微米。能夠達到這樣的刃口精度辅肾，對我們來說是一個顯著的優(yōu)勢队萤。” 

只需一個簡單的操作矫钓，激光束即可使切削刃口變得圓滑以提高強度要尔，而這相當于數(shù)控磨削加上刃口后處理的效果。LASER LINE
ULTRA 還可加工倒棱以及其他 3D 邊緣形狀新娜。

客戶可用 Shape-Master 刀具來加工各種材料的部件赵辕，材料包括鑄鐵、貧化鈾娶停、鋁合金到工業(yè)用復(fù)合材料等膘掀，涵蓋汽車、航空航天入撇、能源及其他領(lǐng)域榨狐。

據(jù) Chambers 稱，Shape-Master 還為宇宙空間探索行業(yè)生產(chǎn)刀具晤裆，并為美國防御系統(tǒng)提供部件咱漱。他還指出，公司的很多航空航天客戶都使用復(fù)合以及新奇的材料停间。Chambers 相信這類材料會不斷進入汽車行業(yè)温履，因為同航空航天領(lǐng)域一樣，汽車行業(yè)同樣有輕量化和節(jié)能需求叙棚。因此亥护，工廠為航空航天領(lǐng)域客戶所生產(chǎn)的先進刀具也會很快運用于汽車領(lǐng)域。

“我們擁有高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)以及優(yōu)秀的員工，我們的回頭客幫助我們口碑相傳”绎彪，Chambers 說诈火。“我們在技術(shù)状答、檢驗設(shè)備及精整設(shè)備上投入了巨資冷守，可滿足客戶的所有需求，能夠提供比競爭對手更好的產(chǎn)品惊科。這是我們的客戶所期待的拍摇，也是 EWAG 機器帶給我們的好處”。

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