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刃磨機對PKD刀刃的三種加工工藝的結合

2014-1-12 來源：數控機床市場網作者： Arndt Hauger

無論是對於新舊鏜刀和銑刀，還是對於（yú）複雜的成型刀具，一種通用型拋光設備（bèi）可通（tōng）過采用各種不同的（de）軟件和（hé）硬件模塊對幾乎所（suǒ）有的（de）PKD刀刃進（jìn）行修磨，並且幾乎可以達到無過渡痕跡的精度。

作為磨床和刻蝕機床領域傳統專業的Vollmer Werke公司通（tōng）過其（qí）QXD 200型刃磨機為帶（dài）有高阻抗PKD（多晶金剛石）的各類不同外（wài）型的刀具提供緊湊式通用刃磨設備，並（bìng）於公司內部（bù）的TDZ技術與服務（wù）中心展出。

六軸同步軌道內插

QXD 200型刃（rèn）磨機可以根據不（bú）同的裝備，大多一次（cì）裝卡就可對不同刀具（如鏜刀或銑刀）的刀刃進（jìn）行打磨：工（gōng）件（jiàn）被裝卡（kǎ）到設備上（shàng）之後，刀刃的邊緣即（jí）被測量和打磨，然後接受蝕刻和拋光處理（lǐ）。刃磨機通過六軸（zhóu）同步軌道內插方式展現出了高度的使用靈活性。有六個帶有自動換刀裝置的（de）刀具可用於加工（gōng）作業，且所選擇的刀具能夠盡可能滿足各種刀片幾何外形的要求。

該設備原（yuán）則上采用整體設計結構，以便對帶有超硬（yìng）PKD的旋轉刀具進行（háng）經濟性打磨。整體結構的好處在（zài）於可使（shǐ）QXD 200型刃磨（mó）機保持熱穩（wěn）定的狀態和所需的（de）精度。有些部（bù）件取自於現有的Vollmer設備，由此可以實現類似模塊化的設備方案。

與競爭對（duì）手明顯不同的差異特征（zhēng），也是對於用戶來說的優勢，就在（zài）於Vollmer的內置蝕刻及其多個應用領域上（shàng），而蝕刻（kè）卻往往是一道大（dà）多數企業不太強調的工序（xù）。Vollmer設備基本上都是（shì）圍繞著PKD刀（dāo）具而開發的，因此可以說是量身定做的設備。它可以在（zài）作業安全性、加工精度和操作舒適（shì）性等方麵令用戶折服。

圖1 六軸同步軌（guǐ）道內插，加工使複雜工件的製（zhì）造變得簡便可行

可換裝的接口擴大了使用（yòng）範（fàn）圍（wéi）

這種組合式加工方案（àn）是建立在Vollmer公司數十年來在PKD方麵的經驗及其特點的基礎之上的。通過（guò）蝕刻技術，可以對金剛石塗層刀片進行比單純（chún）打磨技術更好的更有針對性的加工。這是因為即使（shǐ）采用大功率磨盤，也很難對此（cǐ）類刀（dāo）具進行（háng）加（jiā）工。

Vollmer公司把木材和金屬加工企業視為（wéi）是旋轉刀具（jù）的主要客戶群。為了（le）迎合這些客戶群的需求，Vollmer公司提供了各種不（bú）同（tóng）的刀具（jù）接口。而在金屬加工領（lǐng）域，目前以Vollmer公司的HSK63 A型（xíng）和HSK63 C型設備（bèi）居多。對於（yú）Vollmer設（shè）備和QXD 200型設備來說，在必要時可以對接口進行簡單的改（gǎi）裝，以（yǐ）提高其（qí）使用靈活性。

經過拋光處理的（de）PKD刀刃耐（nài）用性明顯加強（qiáng）

迄今為止，對工件刀刃的穩定拋光唯有采用常見的手（shǒu）動（dòng）操控才有可能。但是，這個工序現在可（kě）以借助於按鍵功能而實現自動化。針對拋光作業（yè）的金剛石（shí）磨盤在（zài）蝕（shí）刻之後被引向工件（jiàn）。拋光本身為無人操控，不太熟練的設備操作人員也可以在簡短的熟悉之後，通過QXD 200型設備自行對此工序進行編程。此外，還可以（yǐ）使用一種自動化的修整（zhěng）單元對拋光流程中（zhōng）的振蕩運動作相應設置，使PKD刀片在（zài）刀刃之後直（zhí）接接受加（jiā）工。對此所（suǒ）設定的相位（wèi）寬度為工件刀具邊緣的20%~30%，與自由麵的整體拋光相比，這意味著一種時間優（yōu）勢（shì）和避免表麵處理的時間損（sǔn）耗。

為了通過QXD 200型設（shè）備對複雜刀片（如PKD鏜刀刀片）進行（háng）加工（gōng），Vollmer公司對（duì）設備的軟件編程作了優化。Exlevel模擬（nǐ）軟件和硬件之間的相互配合實現了對不規則外形的鏜刀刀片進行微米精度級的打磨。

針對無過渡幾何外形的特殊軟件編程

在加工（gōng）之前，Exlevel軟件會對整體綜合加工流程進行3D計算，然後依據所計算得出（chū）的數據對工藝流程進行穩定的操控（kòng）。有了軟件的支持，即可避免可能出現的錯誤生產和（hé）費（fèi）時費力的（de）返工，這不僅對大批量生產（chǎn）有益，對於單件刀具加工（gōng）也（yě）是如此。Vollmer公司的工程師們在軟（ruǎn）件編程中對蝕刻和打磨流程一視（shì）同仁，尤其是在對PKD鏜刀加工方麵，無論是三明治PKD刀（dāo）片，還（hái）是通過燒結技（jì）術集成到鏜刀尖上的PKD刀片，均無區別。主刀片、刀尖和花鍵外形等（děng）特定鏜刀數據均可在個人電腦上或通過QXD 200型設備直接輸入。鏜刀的蝕刻深度隻進（jìn）行到（dào）PKD與硬金屬鎢（wū）（HW）的過渡段為（wéi）止，然後在蝕刻外形的基礎上作精確的延（yán）伸打磨。該工藝流程非常精確，因此（cǐ）使所加工（gōng）的鏜刀幾何外形在PKD材料與HW材料之間幾乎沒（méi）有過渡痕（hén）跡。在硬（yìng）件方麵，用戶可（kě）以（yǐ）利用一個最（zuì）大可達64個儲位的多種不同容量的工件庫，允許的工件最大直徑為250mm。刀庫擁有六個（gè）儲位，允許的最大刀具直徑為200mm（圖）。

由（yóu）於六種蝕刻盤（pán）或磨盤達到自動應用的（de）程度，因此刃磨機設（shè）備作業（yè）非（fēi）常靈活

一種量身定做的技術

其他的輔助模（mó）塊是自（zì）動接觸PKD刀片的修整單元和隔聲裝置以及確保安全作業的外圍設施。在軟件方麵，基本型設備可以提供全部標準菜單，以實現對PKD刀具的整體加工，對（duì）服務（wù）型刀具的自由打磨也屬（shǔ）於此類。對特殊刀具外形的研發、模擬和加工因為有了（le）其他的軟件包而成為可能，例如螺旋鏜刀和銑（xǐ）刀（dāo）。由於PKD刀具製造廠極具（jù）創（chuàng）新性，因此（cǐ）總（zǒng）會出現一些無法及時（shí）得到解決的要求，對此必須進行專門的（de）評判、研發和集成。

Exlevel支持無人操作（zuò）模（mó）式下對PKD鏜刀的（de）製造（zào）：由於每個鏜刀均被完整地計算為（wéi）體積模數，所以在編程之後即（jí）可得出可用於其他場合的（de）數（shù）據，並可為各（gè）種不同的CAD/CAM/CAE係統（tǒng）所應用，例如發動機組和減速箱的應用模擬（nǐ）。

QXD 200型設備所（suǒ）能提供的各種功能對（duì）飛機製造業、風（fēng）能行業、汽車製造業和自行車行業來（lái）說也極具吸引力（lì）。因為在這些行業中有越（yuè）來越（yuè）多的輕型高強度的碳素和玻璃纖維強化型複合（hé）材料或難切削材料（如鈦材料）成為設計人員（yuán）的關注焦（jiāo）點。為了（le）在將來實現對此類（lèi）材料的經濟性加工，就需要對正（zhèng）確刀具做出選擇（zé）。對此，PKD塗層刀片將會發揮（huī）出越（yuè）來越重要的（de）作用。

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