以 FORTiS-N™ 封閉式光學尺強化微銑削精度
六十多年來,Anderson Europe 始終致力於製造高精度 CNC 工具機。早在 20 世紀 50 年代末,德國 PCB 產量迅速增長,Anderson Europe 最初專注於 PCB 鑽孔機的生產。之後公司不斷拓展業務,現可為半導體、汽車等多個產業提供完整整合方案。
Anderson Europe 以卓越的客戶服務和技術支援為傲,積極為客戶解決各類技術難題。Anderson Europe 憑藉 Renishaw 的頂尖量測技術,提升其銑床的精度和品質標準。在這篇案例分析中,我們探討了 Anderson Europe 如何利用 FORTiS-N 封閉式光學尺、 XL-80 雷射干涉儀和 QC20 循圓測試提升其 ProSys ADV+ 銑床的性能。
關於 ProSys ADV+
ProSys ADV+ 是一款緊湊型全封閉式 CNC 銑床。其底座採用花崗岩材質製造,具備優異的剛性與穩定性;銑床的三個軸均配備線性光學尺,實現高精度位置回饋。
挑戰
Anderson Europe 的客戶曾面臨一個加工科伐合金(Kovar)工件的挑戰:科伐合金是一種鐵-鎳-鈷合金,其熱膨脹係數極低,接近硼矽酸鹽玻璃。
ProSys ADV+ 銑床
Anderson Europe 執行長 Alfred KönemannAnderson Europe 執行長 Alfred Könemann 解釋:
「科伐合金和因瓦合金(Invar)等材料在加工過程中容易迅速產生高熱溫升累積現象,因此具有較高的加工難度。由於加工的熱量容易令材質硬化,刀具在切削這類材質的工件時會產生嚴重的摩擦磨損,這將大幅縮短刀具壽命,甚至導致刀具損壞。
為達成嚴格的尺寸公差和優異的表面品質,客戶對工具機的加工穩定性與控制能力提出了更高的要求。
在切削特殊材質工件的過程中,需透過調整刀具參數來減少產生的熱量,這可大幅降低加工硬化的情況。工具機需要同時依賴其幾何精度與線性光學尺的品質,來實現最佳的刀具路徑控制。」
我們在 ProSys ADV+ 機型上選用 FORTiS-N 光學尺,因為它完全滿足我們對高精度的嚴格要求。此外,FORTiS 光學尺整合的 LED 安裝指示燈是一項創新設計,可幫助我們縮短工具機組裝所用的時間,提升真正的價值。
Anderson Europe(德國)
解決方案
選擇合適的量測合作夥伴,是製造高精度微型銑床的關鍵。Anderson Europe 經過深思熟慮後,最終決定與 Renishaw 展開合作。Renishaw 在高品質與高精度製造方面享有盛譽,其產品不限於單一產品系列,而是全方面解決方案。
Anderson Europe 此前就曾使用過 Renishaw 的刀具設定系統,對其優異的量測精度與可靠性給予高度認可。
Renishaw 始終致力於提供優質服務,這份承諾更進一步鞏固了雙方的合作關係。當 Anderson Europe 在安裝 FORTiS 光學尺系統的過程中遇到挑戰時,Renishaw 的工程師迅速回應並提供了及時協助。
這種高效、可靠的服務支援,確保了 Anderson Europe 的工具機性能達到極高的品質標準。
之所以選擇 FORTiS-N 光學尺,是因為它具備卓越的準確度、堅固耐用的結構、節省空間的窄型輪廓,以及出色的抗振性能等創新特性。此外,這一密封式光學尺還具備極高的防護等級,確保工具機在嚴苛環境下的穩定運作。
FORTiS-N 光學尺
Anderson Europe 的首席機械工程師 Sőren Langhammer 強調了 FORTiS 光學尺在微銑削應用中的價值:
「我們在 ProSys ADV+ 機型上選用 FORTiS-N 光學尺,因為它完全滿足我們對高準確度的嚴格要求。此外,FORTiS 光學尺整合的 LED 安裝指示燈是一項創新設計,可幫助我們縮短工具機組裝所用的時間,提升真正的價值。ProSys ADV+ 專為微加工而設計,因此必須採用高品質的位置量測技術,以減少定位誤差。

Anderson Europe 首席機械工程師 Sőren Langhammer
儘管我們已為導向系統(包括線性導軌和直接驅向)以及光學尺加裝了防護罩,但 FORTi S 光學尺本身的全密封封裝,進一步消除了潛在干擾的風險。
FORTiS 的空氣吹驅功能有效防止金屬加工粉塵、切屑和冷卻液等污染物進入光學尺殼體,確保光學尺長期穩定運作。
振動是影響各種加工操作的關鍵因素,因此我們採用高品質的工具機底座來降低振動影響,而 FORTiS 光學尺所配備的調諧品質阻尼器,則進一步強化了這項設計。」
Anderson Europe 的品質控制從精確地量測每個結構零件開始。例如,花崗岩工具機工作台在從製造商交付後,會立即進行嚴格而細緻的檢測與評估,確保各項參數符合設定的高標準品質要求。
Renishaw XL-80 雷射干涉儀能夠達到 ±0.5 ppm 的卓越線性量測精度,這種精度水準在工具機組裝過程中十分重要,因為各零件必須完美對齊。XL-80 雷射干涉儀的高精度特性,是確保精確組裝的理想選擇。
在整個工具機組裝流程中,Anderson Europe 使用 XL-80 雷射干涉儀對各個零件進行量測與對準,進而確保整體設備品質的一致性與穩定性。
Langhammer 補充:
「XL-80 雷射干涉儀是目前市場上領先的量測與校正系統之一,其種類豐富的配件,令精度表現非常出色。
能精確地組裝工具機的零件對我們來說非常重要,我們使用 XL-80 雷射干涉儀進行量測,從花崗岩工作台開始,然後貫穿整個工具機製造過程,確保所有零件之間的精確對準,進而確保工具機的整體性能與品質。
Renishaw 提供的內部培訓使我們高效掌握雷射技術的操作方法,同事們迅速熟練掌握了 XL-80 雷射干涉儀的使用,實現了安全、穩定且高效的應用。」
XL-80 雷射干涉儀
Anderson Europe 使用 Renishaw QC20 循圓測試儀對 ProSys ADV+ 工具機進行驗證與確認,並在交付和到客戶現場安裝後進行性能測試。由 Ballbar 20 軟體產出的測試報告可作為工具機性能的有力證明;無論是在組裝完成、安裝後,還是在定期維護期間,客戶都可以透過掌握工具機的運作狀態而獲得保障。
QC20 循圓測試儀Anderson Europe 的應用工程師 Ronny Nikel 介紹了公司及其客戶如何使用 QC20 循圓測試儀:
「透過使用 XL-80 雷射干涉儀,我們可以確保工具機各個軸向的設定達到最佳狀態;但我們仍需評估各個軸向在聯動運作時的表現,因此一直在尋找一種可在調試階段使用的定位測試工具。可攜式 QC20 循圓測試儀非常適合這一需求。
藉由 QC20 循圓測試儀,我們能夠驗證工具機的運作精度和性能;我們可以在工具機組裝階段、或客戶現場安裝完成後,甚至在工具機計劃性停機和預防性維護之後進行測試。
QC20 的另一個優勢是它可以根據不同的合規標準制定量測方案,讓我們能為客戶提供符合要求的合規報告。
更重要的是,我們不僅能夠提供工具機在組裝或安裝後的性能驗證,還能在預防性維護後進行檢測;這使客戶能夠在一定時間範圍內持續監控工具機的性能表現。當然,客戶也可以自行使用 QC20 循圓測試儀,根據自身需求檢測工具機性能。」
結語
Anderson Europe 專注於高性能工具機的製造與技術支援,其工具機廣泛應用於對微加工和微鑽削精度要求極高的領域;其中一項關鍵應用便是對科伐合金和因瓦合金等材料的精加工。這類材料的加工難度高,容易因加工過程中迅速產生熱溫升現象造成加工硬化,刀具在切削時便容易產生嚴重的摩擦磨損,縮短刀具壽命。客戶對加工過程的精確控制有著極高要求,以確保達到嚴格的尺寸公差和優異的表面粗糙度。
為了滿足這些挑戰,工具機必須具備卓越的幾何精度和高品質的光學尺回饋系統,以實現最佳的刀具路徑控制。為此,Anderson Europe 與 Renishaw 展開合作,採用多種創新量測產品來改進工具機的組裝、調試和運作。
Renishaw FORTiS-N 光學尺滿足了 ProSys ADV+ 等微型銑床的高精度要求。其窄型輪廓設計,節省空間,同時具備出色的防護性能,有效防止汙染物,確保量測精度。LED 安裝指示燈令 FORTiS 光學尺的安裝便捷高效,大幅縮短工具機組裝時間。
XL-80 雷射干涉儀以卓越的量測精度著稱,並有種類豐富的配件,在工具機製造過程中為品質控制提供有力保障 — 透過對工具機元件的幾何誤差進行精准量測與修正,確保整機組裝的精度與一致性。此外,Renishaw 還提供完整的內部培訓,幫助使用者高效掌握雷射干涉儀的操作要領,確保工具機製造流程的順利。
QC20 循圓測試儀則是評估 ProSys ADV+ 穩定性與性能的關鍵工具。這款可攜式設備不僅適用於快速檢測工具機運作狀態,還可用於調試與維修後的性能驗證,並為客戶產出詳細的合規報告,提升服務專業度。
綜合以上所述,Renishaw 憑藉其領先的技術與全面的應用支援,協助 Anderson Europe 持續打造高性能、高可靠性的工具機解決方案,贏得了 Anderson Europe 終端使用者的廣泛認可與信賴。
Renishaw 銷售工程師 Francesco Palumbo