激光干涉儀的應用

激光校準系統保證了機床及三坐標機的精度

位于美國加洲的 Tapemation Machine, Inc. 是一家有40多年歷史，具有專門生產高強度鋼零件生產許可證的供應商。該公司負責為航天、國防、*、醫學、科研、電子和石油工業加工及制造大型精密零部件，在 5000 平方米的廠房里，共有22臺五軸 Anayak 、Mazak 、SNK 、Rambaudi and Leblond-Makino 等公司的加工中心及三坐標測量機。其內部質量控制體系*達到或超過 MIL-I-45208A 標準，產品質量控制非常嚴格，對零部件尺寸公差要求很高。因此定期用激光測量儀來校準機床確保其精度，對Tapemation Machine,Inc. 具有極其重要的意義。但要對三坐標測量機及五軸加工中心進行檢測及校準是一個既復雜又耗時的過程，特別是雇用外來服務商做這項工作既增加費用，又增加停機時間，大大影響公司的生產效率。

“校準不是我們供應商的要求，而是因我們行業的性質決定的。”該公司總裁 Bruce Erickson 說“根據 ISO2000 及 45208 檢測程序的要求，我們至少每年校準 1 次三坐標測量機，同時為了確保所有機床的精度，定期對其進行激光校準，作為設備保養計劃的一部份，也是非常必要的。但是我們找不到一家有經驗有能力能兼顧校準所有機床設備的服務商。所以公司從Optodyne,Inc. 購買了 1 套 MCV-4000 激光測量校準系統。該系統有 1 個雙光束激光頭，雙通道處理器以及做直線度、垂直度和角度測量的光學方鏡。我們使用這套系統可以同時校準機床和Brown & Sharpe MDL3000 Validator 三坐標測量機，行程為132英寸（X）、47英寸（Y）、78 英寸（Z）。”在Tapemation 公司加工的零件，對公差的要求都非常嚴格，例如：40英寸直徑零件的公差為 ±0.001 英寸，10英尺長零件的平面度為 ±0.005 英寸。Bruce Erickson 總裁說：“我們公司操作MCV-4000激光校準系統的是管理質量的1位機械師，雖然我們檢測的是復雜的五軸機床，包括回轉工作臺，但他只花了1周時間就掌握了該系統的操作方法。比我們從外面雇用服務商來檢測大大減低了成本，提高了效率。

機床的回轉軸A和B是用1個安裝在主軸上的精密金屬球來校準的，激光頭和聚光系統安裝在工作臺上。1片4英寸焦距的透鏡用來將激光束聚焦在金屬球表面。激光頭指向X軸方向，通過移動主軸調整與激光頭的距離，轉動A軸與B軸就可以測量出激光頭與球之間距離的變化。

轉臺的校準過程是由馬達驅動，可編程的轉臺自動完成的，不需要手動來回移動。這樣就減少了轉臺的校準時間，將操作者引起的誤差降到zui小。使用轉臺校準附件加上相關的軟件，在每次轉動后，轉臺的臺板停留3-5秒時間，用來采集角度數據。

“雇用外面服務公司校準三坐標測量機1次，收費 6,500美圓，我們1年需要校準2次需支付 13,000 美圓。”Bruce Erickson 總裁說：“由于我們的機床種類規格比較多，服務公司的技術人員不能全部校準，特別是我們的五軸機床做起來非常困難。而我們現在每年僅花購買 Optodyne 公司 MCV-4000 激光校準系統1半的錢就能夠完成所有機床的檢測及校準工作。2 年就全部收回了購買 MCV-4000 的投資，我們認為該項投資是非常值得的投資。”