金属板材成形之家-MFC金属板材成形杂志／金属成形商务咨询（北京）有限公司-MFC《金属成形智造》杂志一车削之“痛”
车削这种工艺自中世纪开始发展，几个世纪以来经过多次调整，是最古老的制造工艺之一。车削过程中，工件带动刀轮沿着材料轮廓移动并进行切割。这种施加在工件上的力被称为“切削力”。然而，在精密的微加工领域，简单粗暴的“切削力”并无优势——这就造成了微加工机械工具面临的持续已久的痛点。精雕刀轮越精密，磨损越快，这意味着需要持续更换工具。并且，即使是最小的精雕刀轮也有工艺极限，面对极小型零件的加工只能“望而却步”。
在处理精密零件时，机械车削并不常用二破局之策
面对种种局限，GFH公司的 Lendner 团队在20年前就开始思考如何用超短脉冲激光器（USP）取代机械工具。超短脉冲激光是一种通用工具，整个激光加工过程没有物理接触，足够短的脉冲可以实现“冷加工”工艺。即使在微米级别的精度，它也能精确地清除需要清除的材料。
现在，他们已经成功实现了用超短脉冲激光蒸发工件材料，并将这种新车削技术整合入一个专门设计的生产设备中——GL.Smart。
GL.Smart集四种超短脉冲激光微加工工艺于一体：切割、钻孔、结构化、精密车削，拥有多达16个同步轴，是一套完整的激光微加工系统。非接触式切削使工件在整个加工过程中保持不受力和不变形，即使加工非常脆弱的部件也不会损失精度三解决方案
1.双主轴共同作业
GFH 的 GL.Smart 系统结合了 CAD/CAM 功能。除了精密车削，该机器还能进行钻孔、切割和结构化作业。这使 GL. Smart 成为旋转对称精密部件加工的全能选择。除了精度，Lendner 团队同样重视加工速度。GL.Smart 高精度的空气轴承旋转轴使工件可以每分钟旋转 3500 次。这样的速率材料磨损速度能够缓解，从而节约成本。
钻孔光学装置还有更多的功能。激光束能从各种角度接触工件表面并环绕工件工作，在微加工层面的切割和钻孔会更加有效。目前，GL.Smart 能精准地确定切口和钻孔的壁面角度，甚至可以产生向下扩张的孔洞。
激光旋转原理：（左侧）支撑工件的空气轴承旋转轴；钻孔光学装置从上方进行作业。工件以每分钟 3500 次的速度旋转，其中聚焦频率是每分钟 30,000 次
2.双工位持续生产
GL.Smart 通过使用高功率激光器与光束分流相结合，可以在两个工位上同时进行加工，实现双倍产出。“该机器还可以配备一个棒材送料机作为装载单元。” Lendner 解释道，“与通过机器人进行的综合部件处理相结合，我们提供了一个完全自动化的解决方案，可以不受限制地全天候生产部件。并且，SPC 和 N.O.K. 部件是分开的，可以通过机器人取件而不中断生产。”
GL.Smart 可实现双重加工
系统双重处理示意图
作为 GL 系列的最新机器，GL.Smart 的尺寸（2,212×2,320×1,026 毫米，长x高x宽）在最小的空间里也能提供生产力。据开发商称，由于有几十年的工艺经验，许多设备部件可以缩小尺寸而不损失性能
3.基于工艺经验的控制软件
系统可以使用 GL.control software 进行控制。该软件由 GFH 开发且不断改进和发展。操作概念直观简单，CAD-CAM 功能集成以及所有子系统的完全集成，如激光器、扫描仪或钻孔光学系统，使用户更容易操作机器，真正实现了“只用一个软件控制一切”。GL.Smart 的 PLC 是市场上最快的数控系统，专门为激光加工而设计。这种控制实现了实时激光控制，可以在轴的全动态下以 40 纳米的精度开启激光。
结语
通快的入局终止了车削工艺无法应用于微加工领域的时代。在激光的帮助下，4 种加工工艺能够集于一体：钻孔、结构化、切割、精密车削，不仅完美满足了客户对精加工的需求，更促进了精密车削工艺在微加工领域的应用与发展。
