微型铣刀的检测可以使刀具成本降低一半

乍一看所有铣刀的外观都不错，但不是每一个铣刀都能够经久耐用。一种用于检测0.5mm直径范围的微型刀具的光学摄像系统，可使刀具成本降低一半。

在精密部件加工中，即使微型刀具在形状、同圆度或角度精准性上发生了极小的偏差，也有可能导致工件报废。遗憾的是并非所有新型刀具都可以确保达到最好的表面质量，这也是Kern公司的经验所在。因此，在投入使用一种刀具之前，应该持评判的眼光来看待它。因为一旦出现差错，不仅要耗费时间，还要耗费金钱，而且在严重时甚至会导致供货延迟。

微型刀具偏差将耗费时间和金钱

采用今天常规的50倍焦距的显微镜，即可对刀具的偏差进行大致的定位。但是，如果偏差被隐藏在很小的细节当中，则往往会被忽视掉。如果想谨慎行事的话，那就应该在实验室里对刀具进行严格检查。没有一种特别有效的办法，这是因为除了高额费用之外，还意味着等待时间和生产停顿。

Kern公司也了解这些问题。这家位于巴法利亚Murnau地区的企业加工超精密的工件，例如钟表部件。据该企业称，目前市场上还没有一种合适的系统可以在现场自动检查微型刀具的错误。Kern公司恰好填补了市场上的这个空白。据介绍，采用光学摄像系统，可以比较容易地在生产流程中，加入对微型刀具的微米级预检查功能（图1）。Kern公司许诺，在比较好地利用摄像系统的情况下，其投资成本在一年内即可收回。

 

图1 光学摄像系统不仅适用于对100μm以下、也
适用于对达到50mm直径的微型刀具的影像检验

日常生产中简便的刀具检测

摄像系统可以发现几个微米的错误和偏差。该系统比较适合用于直径在100μm以下的刀具，但是，对于刀刃直径达到50mm的较大刀具，该系统也可以进行详尽的检测。

带有高倍变焦功能的摄像系统可以向电脑屏幕提供放大450倍的图像，用户可以根据不同的需求，在刀具的正视图和侧视图之间进行转换查看（图2）。摄像系统既设有入射光，可以实现较好的对比显示，同时也附设有侧光，可以更好地检测出刀具的阴影裂纹。由此可以对刀具的外部边缘等进行精确的检测（图3）。据Kern公司解释，附带的软件可以使用户针对任意的刀具，生成相应的视窗图目录。借助于可定义的对比视窗，对刀具的外形和角度精度进行检验。

 

图2 新型铣刀刀刃，俯视图（a）和侧视图（b）

 

图3 使用过的铣刀的刀刃，俯视图（a）和侧视图（b）

Kern公司指出，在技术的精细方面，使系统达到快捷而简易的操作，是研发人员的一项重要任务。针对不同规格的刀具，光学摄像系统设有多种不同的快速张紧模块。由此，可以很简便地把刀具置于检测装置上（图4）。

 

图4 采用快速张紧模块，可以实现对微型刀具的简单安装

Kern公司强调，软件可以很好被掌握——通常只需学习一本基本介绍即可学会。基本上说，对该系统的操作非常直观。该摄像系统也可以用在本厂的部件加工上。在这方面，摄像系统的功能得到了很好的验证：Kern公司现在可以事先挑拣出1/4有缺陷的刀具，同时基于精确的分析，公司也有条件把刀具使用到完全磨损为止。Kern公司称，通过这种手段，每年可以节约高达50%的刀具费用和高达5%的设备运行时间。