造型與去除的復合加工
　　松浦機械制作所作為復合加工機床的新品種提出來的金屬光造型復合加工機M—PHOTON 25C歇终，可以說是在加工中心迎來成熟期時，新一代的模具制造系統(tǒng)。其特點是實現(xiàn)了①戲劇性地縮短加工時間阎瘩，大幅度降低生產(chǎn)成本。②高程度地把激光技術(shù)和切削技術(shù)融合到一起碰缔。③貫徹了以用戶為本的新市場開創(chuàng)账劲。
　　過去，該公司就領(lǐng)先于其他廠家開發(fā)了配置超高速主軸的加工中心和配置直線電機的機床等金抡。M—PHOTON的研制開發(fā)是經(jīng)歷了上述過程的問世新品瀑焦。也是經(jīng)過再三的細致準備，方向確定之后就以最好的方法沖向目標的梗肝、該公司這一開拓者精神結(jié)出果實的行業(yè)新產(chǎn)品榛瓮。
　　該機床被稱為金屬光造型復合加工機，意思是把激光造型和高速切削加工融為一體的復合加工生產(chǎn)巫击。但該機的復合有從另外角度著眼的意思禀晓。
　　一般提到復合加工，正象車削+銑削坝锰、車削+磨削所代表的粹懒，多指不同加工方法的組合。這些的共同之處是顷级，原則上把工件修整到目的形狀的去除加工凫乖。即是在去除加工方面的復合化。
　　該機的特征是裁国，把r金屬粉末用激光燒結(jié)寨衣、疊層的造形i加工和r應(yīng)用加工中心技術(shù)的高速切削加工i融合到一起。是對所謂造形奇巍、去除相反的加工環(huán)境的復合化遇托。
　　在經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的機械統(tǒng)計上，機床廠家研制的一連串復合加工機的品種分類沒有適合此品種的類別含罪。因都是按照數(shù)控車床或加工中心進行類分的笔广。松浦的產(chǎn)品既可稱為復合機，從功能上又在激光加工機領(lǐng)域占有位置惠服。主要結(jié)構(gòu)是激光加工部分灿西，支持著的是機械加工部分。

　　與松下電工共同開發(fā)
　　加工中心按照以往的基調(diào)將會售不出去。松浦機械看好從金屬光造形領(lǐng)域人手是出自商品開發(fā)的危機感善婉。不僅加工中心沪翔，成熟商品在前進的路上一般都是，或追求高性能抄瓦、高質(zhì)量化潮瓶，或卷入一味的價格競爭中去。但卷入價格競爭不是上策钙姊。
　　那么該如何?  該公司的結(jié)論是毯辅，搞不同意義上的高附加價值產(chǎn)品，在確保市場優(yōu)勢的同時煞额，開拓新的顧客層思恐。新產(chǎn)品開發(fā)，也是經(jīng)營戰(zhàn)略上的必然膊毁。作為方略之一胀莹，該公司決定把曾經(jīng)搞過的激光加工研究成果和加工中心融合到一起。
　　與此同時婚温，松下電工作為其IZP的一環(huán)嗜逻，也在著眼于金屬光造形的新結(jié)構(gòu)模具制造系統(tǒng)開發(fā)。
　　IZP的意思是缭召，快速制造試制品的技術(shù)。其代表性的手法是疊層造形法逆日，這是出自并行工程的想法嵌巷，可對縮短產(chǎn)品開發(fā)周期作出很大貢獻。疊層造形法領(lǐng)域之一的光造形法芭贬，是以激光照射恋都，形成立體模型的技術(shù)。特征是坚呜，與其他的形狀加工方法相比程伞，復雜的形狀也很容易得到成型。不僅模具行業(yè)闸虹、醫(yī)療行業(yè)等也在應(yīng)用暴既。
　　松下電工開發(fā)的基本原理，是以激光照射把金屬粉末燒結(jié)敌痴、疊層成工件進行切削加工磁饮，以期縮短加工時間。由于該公司的特性溪臊，在激光部分的組合上取得了一定成果减少，但是在切削加工部分，卻得不到理想的控制。于是請松浦機械協(xié)助指導設(shè)計填抬。2000年末烛芬，達成了共同開發(fā)的基本框架。
　　以新體制起步的新產(chǎn)品開發(fā)飒责，作為多功能光子加工中心赘娄，于2002年10月完成了樣機的制作。

　　加工時間向三分之一挑戰(zhàn)
　　金屬光造形法本是出自作為交貨期短读拆、降低成本的RP有效手段之一擅憔。但是，因沒有可滿足尺寸精度和表面光潔度等的裝置檐晕，加工方法遲遲得不到普及進展暑诸。兩家公司著眼的是，作為解決普及受阻原因的方法辟灰，實現(xiàn)把金屬光造形和高速切削加工融合為一體的復合化个榕。
　　如前所述，開發(fā)此機型的初衷是芥喇，生產(chǎn)下一代的支柱商品西采。擬開發(fā)的市場定位于多品種小批量和提出縮短開發(fā)時間的、預(yù)計有潛在需求的金屬模具制造領(lǐng)域继控。把①機加工眠便、②磨削加工、③放電况饥、④研磨—這4種加工集成到一道工序里其便，加工時間縮短到三分之一。這樣荸冒，制造成本也作出了減到三分之一的目標蘑杭。
 新結(jié)構(gòu)技術(shù)方面的重點是，①用激光燒結(jié)金屬粉末扬饰、使造形達到工具的有效刃長宛办；②表面用小直徑的工具切削加工；③反復進行激光燒結(jié)和高速切削班跟、作出立體形狀造形—的加工方法属荤。
　　在實際操作中，是把操作室內(nèi)的空氣換成氮之后板径，鋪積一定厚度的鐵粉壤生，進行激光射線照射，造形成預(yù)定的形狀朝刊。反復數(shù)次提供鐵粉和激光造形后耀里，在疊層部位施以切削加工蜈缤。再反復重復這種疊層造形和切削加工，最終成為模具冯挎。
　　這一新機型和原來的金屬光造形法相比底哥，尺寸精度從±0.2mm程度到±0.05mm以下、表面光潔度從0.1mm程度到0.01mm以下房官、模型壽命從1,000壓射程度到10,000壓射以上趾徽，后工序不要等為目標。
　　松浦機械主要負責的機械部分翰守，是在反復進行造形與切削孵奶、預(yù)防伴隨激光照射的熱變位導致坐標移位方面下功夫。在這點上，據(jù)說開發(fā)加工中心時孕育的各種秘訣都得到了充分應(yīng)用。
　　這樣融沟，第一臺新型機在2002年10月末的日本國際機床博覽會(JIMTOF)2002上參考出展祟身，得到金屬模具制造行業(yè)廠家的關(guān)注售检。

　　主要部分半年全部更換
　　在開發(fā)期間該公司注意的是縮短時間、節(jié)省空間和操作性能。但通過參加日本國際機床展覽會，還是發(fā)現(xiàn)最大追求點的縮短時間和節(jié)省空間方面仍然可以改進研歧。需要解決的是可稱為心臟部位的激光部分。
　　這種加工方法的關(guān)鍵是胡傅，如何不將加工部位的發(fā)熱傳導到機械上氧悦。當然，為提高激光照射的效果母烘，就需要將加工部位的熱度提高到一定溫度国享。這是兩個極端的要求。如作比喻的話淫兑，就像要在冰箱中燒開水。
　　參考出展的樣機使用的是YAG激光(平均出力350W)饺斧，對能源的吸收力較高二谤，比CO₂激光更適合加工部位的升溫。但射線質(zhì)量(寬角度)和直線性不如C02读囤。最初是把縮短加工時間作為最大的目標而開發(fā)的继射，但如持續(xù)使用YAG，用戶的滿意程度就會降低挎袜⊥缒簦可以說，參考出展樣機的功能作為研究用是很好的盯仪，但在考慮用戶使用時還有不足之處紊搪。
　　于是蜜葱，開發(fā)部隊認為只有更換成C02。此時距公開發(fā)表不到半年耀石。就像該期間要搞出全新的設(shè)備一樣牵囤，要做的是可與之匹敵的工程。
　　開發(fā)部隊把激光換成C02滞伟，激光掃描方式更改為M—PHOTON 25C的電流計反射鏡揭鳞，經(jīng)過連續(xù)的徹夜工作才得以完成。并在加工頭上配置了可與主軸作熱變位補償?shù)腃CD相機梆奈。

　　以國內(nèi)為目標爭取得到20%市場
　　M—PHOTON C25以要求多品種小批量短交貨期的家電產(chǎn)品野崇、攜帶電話、汽車亩钟、辦公設(shè)備等的注射模塑成型用金屬模具制造為主要對象乓梨，提出了第一年提供6臺，第二年爭取達到24臺的目標窜抽，并開始付諸行動相彼。目前只限定在國內(nèi)銷售，爭取三年后此品種達到公司營業(yè)額的20％髓无。
　　目前已經(jīng)交付使用兩臺(YAG激光型另外還有一臺)阔踢。使用者都是公共事業(yè)機關(guān)，因此正設(shè)法在一般的模具制造廠家建立業(yè)績沫十。普及滯后的原因還是價格問題蛋昙。主機價格7,000萬日元，加上附屬的軟件約達到8,000萬日元的價格大概使用戶在衡量投資與效果的入口處停住了腳步建淘。
　　加工時間減為三分之一是有魅力的沧源，但因此而需要大約兩臺加工中心的費用這一點，使得大多為中小規(guī)模的模具制造廠家猶豫不決咪枷。當然波财，如果消除了這種困惑，就很有可能成為一個新的市場打恕。該公司認為退疫，試制的樣機是由最高規(guī)格水平的部件構(gòu)成的，今后降低成本的余地很大鸽素，已經(jīng)將目標定位在5,000萬日元的水平線上褒繁。除價格以外，今后的課題還有減小設(shè)備體積(現(xiàn)在的機床尺寸高度：  2,360mm馍忽、寬：1,800mm棒坏、縱深：2,360mm)，以及增加加工軸數(shù)等遭笋。
　　該公司有兩臺用于觀摩坝冕、試驗的樣機徒探，是供參觀者和在展覽會上看過此產(chǎn)品的顧客提出前瞻性意見的。據(jù)說前來詢問的已經(jīng)有200家徽诲、作詳細解說已達100家刹帕，進行具體洽談的民間企業(yè)也有不少家。
　　現(xiàn)在還沒有與此機型正面競爭的產(chǎn)品谎替，德國EOS公司和美國的3D系統(tǒng)公司正在著手開發(fā)有意于同一市場的同類機型偷溺。海外機型的激光輸出為200W級，松浦公司把本機型定為500W也是區(qū)別于其他品種的對策之一阅权。
　　該廠家的測算是娱陈，注射成型模具制造的20％可以本機型完成。也就是說潛在的需求是很可觀的啸需。該公司并認為： 在此機型上配置混合系統(tǒng)后雳誉，也可用于模具以外的行業(yè)，不拘泥于原來機床領(lǐng)域的自由構(gòu)思是今后本行業(yè)發(fā)展不可缺少的斯智，正向同行業(yè)發(fā)出參與協(xié)作的呼吁各祠。

（日本機床工具）

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