防止加工過程中刀具破損引起的損壞

      Ducati認識到必須嚴格控制Desmodromic發(fā)動機貴重零件的加工。在一年當中，不同的刀具要使用成千上萬次，始終存在著從刀庫中取出開裂或破損刀具的風險，這會導致嚴重問題。通過使用基于創(chuàng)新的非接觸激光技術的Renishaw刀具破損檢測系統(tǒng)，這一問題已迎刃而解。

      Ducati Desmodromic凸輪軸生產過程中的最重要環(huán)節(jié)是在兩個Stama加工中心上完成的。這兩個加工中心全年不間斷運轉，生產用于各種Ducati發(fā)動機的凸輪軸。

      Ducati Motor的制造技術專家Fulvio Abbondi評論道，“制造軸件需要很高的精度，整個精密加工過程都在我們的工廠中完成。這是一種非常昂貴的零件。它由特種合金鋼制成，第一次粗車之后的坯件放入機床時成本就已經非常昂貴了?！?/p>

      在凸輪軸生產過程中出現刀具破損后果將非常嚴重，可能導致廢品、重新加工的重大損失并浪費時間。還可能損壞機床主軸，這一損失加上特殊刀具本身的成本將達到數千歐元。

      實現控制
      Abbondi提到了刀具破損檢測的作用?！霸跈C床上對加工過程進行檢查是很重要的。Renishaw NC4系統(tǒng)安裝在兩臺加工中心上：刀具載入主軸中準備加工之后，會立即在指定高度穿過該裝置的光束。如果切削刃破損，例如不是100毫米而是97毫米長，激光系統(tǒng)就會發(fā)出報警。顯然，每種刀具都有自己的長度、直徑等，而系統(tǒng)在刀具通過檢測光束時將這一因素考慮在內?！?/p>

      他繼續(xù)說：“利用NC4，我們還可以檢查用于加工凸輪上的鍵和其他基準點的小刀具的破損，這對發(fā)動機的正常運行十分關鍵。如果沒有Renishaw系統(tǒng)，機床可能會在切削刃破損的情況下運行，導致災難性后果。此外，由于對刀具進行自動破損檢測，一名操作員就可以輕松地管理兩臺機床：他需要做的全部事情僅僅是裝載零件并確保一切運行順暢?！?/p>

      過程控制對加工操作至關重要
      正如Abbondi所說：“我們做的第一件事就是安裝一套由機床制造商提供的能夠檢查主軸電機功率的系統(tǒng)?！痹撓到y(tǒng)檢查較大鉆頭（用于鉆最深的孔）的磨損程度，加工過程中磨損鉆頭應受力更明顯 ΅§D 如果扭矩增大，意味著刀具破損，于是發(fā)出報警。但是我們還需要快速可靠地檢測刀具破損，即便是最小的破損也不放過 — 這些破損常?？梢蕴舆^大多數檢測系統(tǒng)的檢查?！?/p>

      傳統(tǒng)接觸式檢測系統(tǒng)存在一些缺點，往往不適合小刀具 — 刀具接觸“按鈕”或“桿”后激活裝置。接觸本身也可能存在破壞刀具的風險。這意味著加工只能在低速下完成，從而減慢了加工過程并大大延長循環(huán)時間。系統(tǒng)通常必須安裝在工作區(qū)內，占用了寶貴的空間，并導致可能的碰撞危險，更不用說由于容易堵塞而造成的低可靠性。這就是要采用Renishaw系統(tǒng)取代這些裝置的原因。

      用光束檢查
      激光技術的改進推動了非接觸檢測系統(tǒng)的開發(fā)，這種系統(tǒng)能夠安全測量比以往更小的小刀具。一束激光光束在發(fā)射器和接收器（安裝在機床工作臺或其對面一側）之間移動，這樣光束就穿過工作區(qū)。當刀具穿過光束時，接收器檢測到的光通量減少，于是產生一個觸發(fā)脈沖。

      Desmodromic系統(tǒng)
      全球大多數發(fā)動機制造商在發(fā)動機中使用回位彈簧關閉（排氣和進氣）閥門，操作后這些彈簧將閥門拉回原位。Ducati是個例外，該公司的非傳統(tǒng)Desmodromic系統(tǒng)具有很多優(yōu)點。通過解決彈簧慣性的問題并減少30％的操作磨損，Desmodromic分配裝置使得發(fā)動機在高速下可靠性更強。

      Desmodromic采用機械系統(tǒng)關閉閥門，這一概念源于美國，但由于成本過高而被放棄。但是，博洛尼亞的著名制造商有另外的想法，1972年在雙缸發(fā)動機中結合了Desmodromic分配裝置，幾十年來一直采用這一成功做法。閥門是采用特殊的凸輪而不是簡單的彈簧關閉，從各個方面建立了閥門和其位置之間的精確聯(lián)系，Desmodromic這一術語來自希臘語 "desm¡§¡ãs"，意思是“聯(lián)系”。

      Desmodromic 系統(tǒng)同時為零件（例如凸輪軸）的設計和制造帶來了重大變化。凸輪本身不是一個簡單的傳統(tǒng)凸輪形狀，而是采用了特殊的向上的斜坡。Ducati的設計團隊精心設計其形狀，使其達到所需的加速度和速度性能。精度就是一切；桿和凸輪之間的“間隙”是在組裝時手動調節(jié)，這是一項關鍵的操作。正如Abbondi所說，“靠車上的液壓挺桿是不可能做到這一點的。我們在底部和頂部各使用了一個墊片，這些墊片必須在極高的精度下調節(jié)?！?/p>