マイクロマシニングが女王の画像を小さな肖像画に変える

AMRC のエンジニアである Joe Thickett と Emma Parkin は、微細加工された女王の肖像画を披露しています。 (写真提供:Starrag.)

シェフィールド大学 (イギリス) の 2 人のエンジニアが、Starrag Bumotec ミルターン マシニング センターの微細加工機能を披露したいと考えたとき、精密工作機械のオペレーターだけでなく、芸術を愛するすべての人に感銘を与えるユニークなプロジェクトを選択しました。

大学の Advanced Manufacturing Research Center (AMRC) のエンジニアである Emma Parkin と Joe Thickett は、Bumotec マシニング センターを使用して、エリザベス 2 世女王の一連の小さな肖像画を、幅わずか 1.4 mm まで真ちゅうに再現しました。女王の頭の複雑なディテールは、強力な顕微鏡を通してのみ見ることができます。

「女王のポートレートを選んだのは、コインに似たものを作りたかったからです。それは共感できるからです」とパーキンは言います。 「人々は一般的にコインのサイズを知っているので、サイズを小さくしても女王の顔を維持できるということは、「すごい」要素があることを意味します。」

ミニチュア アートワークは、AMRC マシニング グループのマイクロマシニングに関する業界知識を示すために作成され、英国企業がビジネスを獲得するのに役立ちます。 「私たちは、パートナーと業界に何が達成可能かを示したかったのです。わずか 1.5 mm の小さなワークピースで 0.001 mm の精度で作業し、細部を維持できることです。」

直径 11.2 mm、7 mm、2.8 mm、1.4 mm の 4 つの非常に詳細なクイーンズ ヘッドが、Bumotec s191 によって、直径 25 mm の真鍮の単一の円形部品上に作成されました。

Bumotec s191H ターンミルは、AMRC にある 8 台の Starrag マシンの 1 つです。エンジニアは、直径 25 mm の真鍮の 1 つの円形部品に、直径 11.2 mm、7 mm、2.8 mm、1.4 mm の 4 つのクイーンズ ヘッドを作成するために使用しました。

彼らは、小さなボールノーズ カッターに切り替える前に、Sandvik マイクロ エンド ミルを使用して設計の基本形状を実現しました。最小のものは、詳細な輪郭を描くためにわずか 0.2 mm の直径でした。

65 mm のバー容量、バー送りシステム、および高圧 (3 hp) クーラントを備えた Bumotec マシニング センターは、410 から 410それぞれ mm、200 mm、400 mm で、リニア ドライブと高レベルの熱安定性によるものです。

女王の顔の写真を撮るために、AMRC のエンジニアは、通常は表面の粗さを検出するために用意されている 3D 顕微鏡を使用して本物のコインをスキャンしました。 3D画像を作成するためにレイヤー化された一連の写真を撮りました。

機械のメイン スピンドルは、マルチタスク プロセス用に、水平面と垂直面の両方で回転できるサブスピンドルによって補完されます。ツール マガジンのオプションは、50 m/分の早送り速度と 30,000 (または 40,000) rpm のスピンドル速度を備えた機械で最大 90 個のポケットに拡張され、サイクル タイムの高速化にも貢献します。

機械の機能を補完するために、Parkin は AMRC 内の専門知識を活用して、マイクロマシンによる肖像画を作成しました。

「女王の顔の写真を撮るために、通常は表面の粗さを検出するために用意されている 3D 顕微鏡を使用して本物のコインをスキャンしました。 3D画像を作成するために重ねられた一連の写真を撮りました。その後、その画像は STL ファイル形式に変換され、機械加工プログラムの生成のために Siemens NX 12 CAD にアップロードされました。」

彼女は、「大量の材料を取り除くために 4 mm の深さで切断を開始し、その後サイズを縮小しました。仕上げ作業に着手したとき、ミクロンの「ステップ オーバー」を行っていました。」

パーキン氏は、コイン レプリカ プロジェクトが、高価値製造カタパルトの一部である AMRC のさらなる微細加工の研究開発と商業プロジェクトにつながることを望んでいます。 Catapult は、R&D 施設と専門知識へのアクセスを提供します。これがなければ、英国の多くの企業にとって手の届かないものになるでしょう。

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