ความท้าทายในการพัฒนาเครื่องจักรอย่างต่อเนื่องการเพิ่มอุปกรณ์ความเร็วสูงเพื่อเพิ่มความสามารถในการผลิตชิ้นงานให้มากขึ้นในการทำงานในระดับไมครอน เราจำเป็นต้องเรียนรู้และศึกษาอยู่ตลอดเวลาเพื่อการใช้อุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กเพียงแค่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.001 นิ้ว สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับชาเลนจ์แมชชีนคือความหลากหลายของอุปกรณ์และความเร็วของแกนหมุนที่มีอยู่ ที่ช่วงเวลาที่ผ่านมาโรงงานนี้ได้นำมาใช้เพื่อปฏิบัติงานตัดวัสดุในระดับไมครอน ในความเป็นจริง อุปกรณ์ 2 ชิ้นของโรงงานมีแกนหมุนที่ 100,000 รอบต่อนาที ทำให้พวกมันสามารถใช้ดอกกัดที่มีขนาดเล็กเพียงแค่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.001 นิ้ว (หนึ่งในสามของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมของคน) สำหรับงานตัดระดับไมครอนส่วนใหญ่ ชาเลนจ์แมชชีนใช้ดอกกัดจากเพอร์ฟอร์แมนซ์ไมโครทูล พัฒนาการในแง่เรขาคณิตและงานสำเร็จรูปของเครื่องมือขนาดจิ๋วได้เป็นกุญแจสำคัญในการทำให้โรงงานนี้สามารถใช้ประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์ความเร็วสูงของมัน เมื่อโรงงานหนึ่งหาช่องทางทางธุรกิจของมันเจอ เป็นสิ่งจำเป็นที่บุคลากรของโรงงานต้องตามเทคโนโลยีล่าสุดสำหรับกระบวนการที่ชื่นชอบให้ทัน และเรียนรู้กลเม็ดเคล็ดลับระหว่างทางเพื่อที่จะยังคงสามารถแข่งขันได้และมีประสิทธิภาพสำหรับลูกค้า​​

เครื่องตัดระดับไมครอน iQ300 เพื่อประสิทธิภาพที่แม่นยำ

Makino นำเสนอเครื่องแมชชีนนิ่งเซนเตอร์ระดับไมครอนที่แม่นยำด้วยนวัตกรรมล่าสุดในการออกแบบของเครื่องจักรและสปินเดิลและระบบการควบคุมอุณหภูมิที่ส่วนต่างๆ เครื่องจักรนี้ยังให้ความแม่นยำระดับเล็กกว่าไมครอนที่เหนือกว่า 0.005 ไมครอน iQ300 คือเครื่องตัดระดับไมครอนที่มีความแม่นยำเป็นเลิศสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์แอลอีดี งานเกี่ยวกับพื้นผิวจักษุ และการผลิตชิ้นงานที่ต้องการความแม่นยำสูงสุด เครื่องจักรนี้มีความสามารถที่หลากหลายตั้งแต่ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของการตัดระดับเล็กกว่าไมครอนไปจนถึงการใช้งานเครื่องจักรระดับสเกลขนาดใหญ่

เครื่องตัดระดับไมครอน iQ300 ถูกสร้างขึ้นด้วยการออกแบบลิเนียมอเตอร์ใหม่ล่าสุด ที่ให้การผลิตในระดับสเกล 0.005 ไมครอน และการควบคุมอุณหภูมิในตัวเครื่องที่หาตัวจับยาก ลักษณะเหล่านี้ร่วมกันมอบผลการขึ้นรูปที่แม่นยำและคาดการณ์ได้ ยับยั้งการเปลี่ยนแปลงตัวแปรของกระบวนการอย่างต่อเนื่องซึ่งผลที่ทำให้เกิดการจัดวางตำแหน่งเครื่องมือผิดพลาดและความร้อนที่บิดเบือน เครื่องจักรนี้สามารถวัดความยาวเครื่องมืออย่างมีประสิทธิภาพด้วยความแม่นยำและความสามารถในการทวนซ้ำระดับเล็กกว่าไมครอน โดยมอบการผสมผสานเครื่องมือที่เรียบง่ายและคาดการณ์ได้ด้วยอุปกรณ์สำหรับตัด แกนหมุน และความลึกของอุปกรณ์หลากหลายรูปแบบ รูปทรงขนาดใหญ่ ความเร็วที่หลากหลาย และดีไซน์ของแกนหมุนที่ยืดหยุ่นทำให้เกิดประโยชน์อย่างสูงในการผลิตชิ้นส่วนไมโคร ตลอดจนถึงการวิจัยและพัฒนาในอนาคต.

iQ300 มีจุดเด่นที่แกนหมุน HSK-E 32 45,000 รอบต่อนาที มาพร้อมกับอุปกรณ์แกนเย็นลงที่ได้สิทธิบัตร ความเร็วของแกนหมุนที่พอเหมาะ ระบบควบคุมแกนหมุนและระบบการยับยั้งการขยายตัวทางความร้อน ความคลาดเคลื่อน หรือการสั่นสะเทือน แม้กำลังอยู่ในขณะการขึ้นรูปความเร็วซึ่งมั่นใจได้เลยว่าการผลิตชิ้นงานขนาดเล็กมากและพื้นผิวละเอียดได้พอดีเมื่อขึ้นรูปด้วยเครื่องมือที่แตกต่างกัน iQ300 ผสมผสาน Hybrid Automatic Tool Length Measurement System (ATLM) พร้อมชุดเครื่องมือที่รองรับเครื่องมือได้อย่างหลากหลายได้ถึง 40 ชิ้น โต๊ะทำงานมีขนาด 600 มิลลิเมตร x 400 มิลลิเมตร (23.6 นิ้ว x 15.7 นิ้ว) กับแกน width X-, Y-, Z ที่ขนาด 400 มิลลิเมตร x 350 มิลลิเมตร x 200 มิลลิเมตร (15.7 นิ้ว x 13.8 นิ้ว x 7.9 นิ้ว) ตามลำดับ โต๊ะทำงานขนาดใหญ่นี้และการเคลื่อนตัวที่ได้อย่างหลากหลายตามความต้องการเพื่อรองรับการใช้งานร่วมกับหัว Chuck และคีมจับได้อย่างแม่นยำสูงสุด​

Tornos SwissNano – เครื่องกลึงโลหะซีเอ็นซีสวิสเพื่องานระดับไมครอน

Tornos SwissNano เครื่องกลึงโลหะสำหรับตัดวัสดุในระดับไมครอนซึ่งฝาครอบโค้งที่เข้าถึงจากด้านหน้าและการควบคุมด้วยแท็บเล็ต เครื่อง SwissNano ได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องจักรผลิตนาฬิกาที่ดีเยี่ยมและแม่นยำสูง สามารถผลิตชิ้นงานด้วยการเคลื่อนที่ที่รวดเร็วกว่า 75% ของในการผลิตนาฬิกา เครื่องจักรที่ความจุ 4 มิลลิเมตรมีดีไซน์ด้านหน้าสำหรับการเข้าถึงพื้นที่การขึ้นรูปอย่างง่ายดาย แสดงผลการผลิตพื้นฐานทั้งหมดผ่านหน้าจอแทปแล็ต (ชิ้นงาน ผลิตภัณฑ์ เครื่องจักร การปรับเปลี่ยนแกน การตรวจสอบส่วนประกอบทั้งกลุ่ม) แค่มองแวบเดียว ผู้ควบคุมเครื่องจักรสามารถเข้าถึงข้อมูลสำหรับเครื่องจักรหนึ่งโดยเฉพาะหรือสำหรับเครื่องจักรทั้งหมด

เครื่อง SwissNano ประกอบไปด้วยระบบการติดตั้งให้ความแม่นยำสูงด้วยอุปกรณ์ที่ใช้เซ็นเซอร์และ     หัวโพรบแบบสัมผัส โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้การใช้งานที่ง่ายดายซึ่งสามารถวางตำแหน่งเครื่องมือได้ตั้งแต่ 3 ถึง 8 ไมครอน ตามที่กำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน ด้วยพื้นที่ 1.8 x 0.65 x 1.6 เมตร (ความยาว x กว้าง x สูง) และเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานสูงสุด ที่ 4 มิลลิเมตร SwissNano รองรับเครื่องมือได้ทั้งในแกน X1/Y1 เพื่อการกลึงชิ้นงาน 7 รูปแบบที่ความยาวสูงสุดที่ 8 x 8 มิลลิเมตร SwissNano ยังมีความจุสำหรับเครื่องมือยึดปลาย 3 ชิ้นซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงถึง 16 มิลลิเมตร ตลอดจนถึงเครื่องมือยึดปลายอีกสองชิ้นสำหรับปฏิบัติการในทางกลับกัน เพื่อที่จะตอบสนองความต้องการที่เฉพาะเจาะจงของผู้ใช้งานขั้นสุดท้าย SwissNano มีสิ่งที่เพิ่มเติมเข้ามาซึ่งให้เลือกได้ เช่น อุปกรณ์ gear hobbling transverse drilling, HF spindles และ polygon tools.

Challenge Machine continues to add high-speed equipment for the increasing amount of micromachining work it is performing. Here are some lessons it has learned along the way, using tools as small as 0.001 inch in diameter.

What’s interesting about Challenge Machine is the range of equipment—and available spindle speeds—this shop has added over the years to perform micromachining work. In fact, two of the shop’s machines have 100,000-rpm spindles, enabling them to effectively use end mills as small as 0.001 inch in diameter (one-third the diameter of a human hair). For most micro-milling work, Challenge Machine uses end mills from Performance Micro Tool. Improvement in micro-tool geometries and finishes have been key to enabling the shop to get the most out of its high-speed equipment. Once a shop finds its niche, it is essential that its staff keeps up with the latest technology for the favorite process and learns tips and tricks along the way to stay competitive and efficient for its customers. 

IQ300 Micro Milling Machine for Ultra Precision Performance

Makino also offers their iQ300 Precision Micromachining Center that incorporates the latest advancements in machine and spindle design, and unparalleled component temperature control. This machine also utilizes 0.005 micron scale feedback for superior sub-micron accuracy. The iQ300 is the ideal precision micro milling machine for manufacturers of LED tooling, optic surface finishes and other high-tolerance machining applications. The machine delivers wide ranging capabilities from sub-micron machining accuracy and repeatability up to macro-scale machining applications.

The iQ300 micro milling machine is built with a state-of-the-art linear motor design, 0.005-micron scale feedback and unparalleled component temperature control.  Together, these features provide precise and predictable machining results, eliminating continuous process parameter adjustments due to tool positioning error and thermal distortion. The machine can effectively measure tool lengths to sub-micron levels of accuracy and repeatability, providing for simple and predictable tool blends with various cutting tools, spindle speeds and machining depths. Its large work envelope, wide-ranging travels, and flexible spindle design provide for high utility in micro part production, as well as groundbreaking research and development.​

The iQ300 features a 45,000 rpm HSK-E32 spindle equipped with a patented core-cooling, under-race and jacket spindle temperature control system that virtually eliminates thermal growth, deflection or vibration, even during long hours of high-speed machining. To ensure microscopic blending and matching of surfaces when machining with different tools, the iQ300 integrates the proprietary Hybrid Automatic Tool Length Measurement System (ATLM). A 40-tool magazine assures a wide variety of tooling to address an extensive variety of projects. The worktable measures 600 mm x 400 mm (23.6 in x 15.7 in) with X-, Y-, Z-axis travels of 400 mm x 350 mm x 200 mm (15.7 in x 13.8 in x 7.9 in), respectively. This large work table and ample travels assures the capability to do multiple set-ups and utilize precision chucks and vices.​

Tornos SwissNano – Micromachining on a CNC Swiss Lathe

The Tornos SwissNano, a micromachining lathe with curved front-access window and tablet control. The Swiss Nano is intended to be a resolutely, uncompromising watchmaking machine and its kinematics enable it to produce 75% of the moving parts in a watch. The 4 mm capacity machine has a frontal design for easy access to the machining area. The graphic tablet displays all the basic production data (workpieces, products, machine, bar changeover, fleet monitoring). At a glance, the operator can access all the data for a specific machine or for a whole fleet of machines.

The SwissNano includes a precision tool setting system using a sensor and feeler probe, with the aim of this being to provide a user-friendly system able to position the tools to within 3 to 8 micron, according to bar diameter. With a footprint of 1.8 by 0.65 by 1.6 m (LWH) and a maximum workpiece diameter of 4 mm, the Swiss Nano incorporates an X1/Y1 tooling platten with seven turning tools having maximum shank dimensions of 8 by 8 mm. The Swiss Nano also has the capacity for three end-mounted tools having a diameter up to 16 mm, as well as another two end-mounted tools for counter-operations. To meet the specific needs of the end user, the Swiss Nano is available with optional extras, such as a gear hobbling device, transverse drilling, HF spindles and polygon tools.​

チャレンジマシーンは増加する作動中のマイクロ加工の仕事の数に対応するための高速設備の導入を続ける。ここには直径0.001インチほどの道具の使い方に関するレッスンについて書かれている。

チャレンジマシーンの何が興味深いかというと、この店がマイクロ加工の仕事のために何年もの間加えてきた設備のレンジやスピンドルの使用可能スピードだ。実際、直径０．００１インチ（人間の髪の毛の直系の３分の１）ほどの見るの末端まで効果的に使うことができる。多くのマイクロミル加工の仕事のためにチャレンジマシーンはパフォーマンスマイクロツールのミルの末端を使っている。マイクロ道具の幾何学式配列や仕上がりにおける進歩は店がその設備のスピードを最大限に引き出すためのカギであった。一度店がそのニッチを見つけると、スタッフが最も得意なプロセスのための最新技術に追いつき、競争的であり続け、消費者にとって効率的であるためのコツや秘訣を学ぶことが必要不可欠だ。

正確なパフォーマンスのためのIQ３００マイクロミル機械

マキノは機会に最新の進歩やスピンドルデザインの組み入れをするIQ３００精密マイクロマシーンセンター、無比の部品温度制御も要請した。この機械はより優れたミクロン以下の制度のための０．００５ミクロン規模のフィードバックもまた利用している。IQ３００は、LED道具細工の製造業者や計量器の表面の仕上げ、他の高耐久性機械加工アプリケーションにとって、理想的なマイクロミル精密機械である。その機会はミクロン以下の精密性やマクロ規模の機械加工アプリケーションまでの再現性からなる広範囲の性能をもたらす。

IQ３００マイクロミル機械は最新のリニアモーターデザインや０．００５ミクロン規模のフィードバック、っ無比の部品温度制御によって作り上げられている。ともに、これらの特徴は、道具の位置エラーや熱による歪曲のための継続的な経過パラメーター調節を排除する、正確で当然の機械加工の結果を示している。機械はミクロン以下レベルの精密性や再現性、多様なカッティング道具による単純で当然の道具のブレンドの試用、スピンドルのスピード、そして機械加工の深さなどの道具の長さを測ることができる。大きな作業封筒、広範囲の行程、柔軟なスピンドルデザインが、独創的なリサーチや発展と同様の、マイクロ部製品における高い実用性を証明している。

IQ３００は特許のコアクーリング、アンダーレース、長時間の高速機械加工中でさえ、視覚的に熱膨張、歪曲、振動を排除するスピンドル被覆温度調節システムを備え付けてある毎分４５，０００回転のHSK-E32スピンドルを呼び物としている。違う道具との機械加工の際、表面の極微な混合や適合を確実にするため、IQ３００は専売のハイブリッド自動道具尺度計測システム（ATLM）を統一した。４０－TOOLマガジンは広範囲のプロジェクトの種類に焦点を当てるために、広範囲の道具細工の種類を保証している。 仕事台は400 mm×350 mm×200 mm (15.7インチ×13.8インチ×7.9インチ)のX-、Y-、Z-行程軸とともに600 mm×400 mm (23.6インチ×15.7インチ) をそれぞれ計測している。

トルノス・スイスナノ－CNCスイス施盤上の機械加工

トルノ・スイスナノは曲がった前方にかかる窓 やタブレットコントロールとの機械加工施盤

スイスナノは、確固たる時計製造機械やその７５％の時計可動部を作ることができる運動学に関して固く決心していた。４ｍｍ容量の機械は機械加工部分へのアクセスを簡単にするための前面のデザインを持っている。図式のタブレットが全ての基本製品データ（製品、半製品、機械、バーの切り替え、集団モニタリング）を提示している。一目で、操作者は特定の機械または機械の集合全体のための全てのデータに接続できる。 

スイスナノは、バーの直径に基づく３から８ミクロン以内で道具の位置を定めることができる、ユーザーにやさしいシステムを供給するという狙いとともに、触覚精査やセンサーを使った正確な道具セッティングシステムを含む。１．８－０．６５－１．６ｍ（立て、横、高さ）のフットプリントや最大直径４ｍｍの製品によって、スイスナノは最大８－８ｍｍ平方の軸を持つX1/Y1の７つの回転工具を取り入れた。スイスナノは、反対の操作のための他の２つの先端を固定した道具と同様に、１６ｍｍに上る直径を持つ３つの先端が固定された道具も持っている。ごく一部ユーザーの特定のニーズに合わせるため、スイスナノはギア固定デバイス、横軸ドリル、HFスピンドル、そしてポリゴン道具のようなオプションも利用可能だ。 

スイスナノはセンサーや触覚反応を使った才覚な道具セッティングシステムを含んでいる。バーの直径に基づく３から８ミクロン以内で道具の位置を定めることができる、ユーザーにやさしいシステムを供給するという狙いがある。最も素晴らしい進展はコミュニケーションの面であろう。スイスナノはトップにグラフィックタブレットを持っている。全ての基本製品データ（製品、半製品、機械、バーの切り替え、集団モニタリング）は中間面でリポートされる。 一目で、操作者は特定の機械または機械の集合全体のための全てのデータに接続できる。

反部分溶接分析 (RSWA)

反部分溶接分析(RSWA)は反部分溶接の破壊しない試験（NDE）や質の制御のためにデザインされた超音波デバイスだ。RSWAは持ち運び可能で部分溶接の内部構造のイメージを生み出すことができる単純捜査のデバイスだ。

スクリーン上のライブ映像に加えて、このデバイスは鉱物の直径判断や最小限の鉱物必要量見積もりを比較できる。

マルチチャンネル超音波マトリックス変換機の独特の技術を使ってRSWAは表面や鉱物の内部構造からデータを集める。特殊アルゴリズムがリアルタイムで部分溶接のイメージを再構築し、鉱物の平均直径を見積もるためにこのデータを使う。

特徴

• シングルフレーム、継続的データ獲得モデル
• 自動、マニュアル鉱物サイズ見積もり
• 鉱物内の深度スキャニングの自動感知
• 操作者のスキルによる複雑なユーザーインターフェースの２つのレベル
• レポーティングシステムやファイルストレージ
• ９セルのスマートリイオンバッテリー（７８００ｍAh）による出力
• ９－１２時間の平均バッテリー
• ４．５ｋｇ（１０ｌｂ）のバッテリーの重さ