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刃磨機對PKD刀刃（rèn）的三種加工工藝（yì）的結合

2014-1-12 來源：數控（kòng）機床市場網作者： Arndt Hauger

無論是對於新舊鏜刀和銑刀，還是對於複雜的成型刀具，一種（zhǒng）通用型（xíng）拋光設備可通過采用各種不同的軟（ruǎn）件（jiàn）和硬件（jiàn）模（mó）塊對幾乎所有的PKD刀刃進行修磨，並且幾乎可以達到無過渡痕跡的精度。

作為磨床和刻蝕（shí）機床領域傳統專業的Vollmer Werke公司通過其QXD 200型刃磨機為帶有高阻抗PKD（多晶金剛石）的各類不（bú）同外（wài）型（xíng）的刀具提供緊湊（còu）式通（tōng）用刃磨設備，並於（yú）公司（sī）內部的TDZ技術與服務（wù）中心展出。

六軸同步軌道內插

QXD 200型刃磨機可以根據不同的裝備，大（dà）多一次（cì）裝卡就可對不同刀（dāo）具（如鏜刀或銑刀）的刀刃進行打磨：工件被裝卡到設備上之（zhī）後，刀刃的邊緣即被測量和打磨，然後（hòu）接（jiē）受蝕刻和拋光處（chù）理（lǐ）。刃磨機通過六軸同步軌道內插方式展現出（chū）了（le）高度的使用靈活性。有六（liù）個帶有自（zì）動換刀裝置的（de）刀具（jù）可用於加工作（zuò）業，且所（suǒ）選擇的刀具能夠盡可能滿足各種刀片幾何外形的要求（qiú）。

該設備原則上采用整體設計（jì）結構，以便對帶有超硬PKD的旋轉刀具進行經濟性打磨（mó）。整體結構的好處（chù）在（zài）於可使QXD 200型刃磨機保持熱穩定的狀態和所需的精度。有些部件取自（zì）於現有的Vollmer設備，由此可以實現類似模塊化的設（shè）備方案（àn）。

與競爭對手（shǒu）明顯不同的差異特征，也是對於用戶來說（shuō）的優勢，就在於（yú）Vollmer的內置蝕刻及其多個應用領域（yù）上，而蝕刻卻往往是一道大多數企業不太強調的（de）工序。Vollmer設備基本上都是（shì）圍繞著PKD刀具而開發的，因此可（kě）以說是量身定做的設備（bèi）。它可以在作業安全性、加工精度和操作舒適性等方麵令用戶折服。

圖1 六（liù）軸同（tóng）步（bù）軌道內插，加工使複雜工件的製造變得簡便可行

可換裝（zhuāng）的（de）接（jiē）口擴大了使用範圍

這種組合式（shì）加工方案是建立在Vollmer公司（sī）數十年來在（zài）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（dān）純打磨技術更好的（de）更（gèng）有針對性的（de）加工。這是因為即使采用大功率磨盤，也很難對此類刀具進行加（jiā）工。

Vollmer公司把木（mù）材和金屬加工企業視為是旋轉刀具的主要客戶群。為了迎合這些客（kè）戶群的需求，Vollmer公司提供了各種不同的（de）刀具接口。而在金屬加工領域，目前以Vollmer公司的HSK63 A型和HSK63 C型設備居多。對於Vollmer設備和QXD 200型設備來說，在必要時可以對接口進行簡單的改裝，以提高其使用靈活性。

經過拋光處理的PKD刀刃耐用性明顯加強

迄今為止，對（duì）工件刀刃的穩定拋光唯有采用常見的手動操控才有可能。但是，這個工（gōng）序（xù）現在可以（yǐ）借助（zhù）於按鍵功能而實現自動化。針對拋光作業的金剛石磨盤在蝕刻之後被引向工件。拋（pāo）光本身為（wéi）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（cǐ）工序進行編程。此（cǐ）外，還可以使用一種自動化的修整單元對拋光流程中的振（zhèn）蕩運動作相（xiàng）應設置，使PKD刀片在刀刃之後直接接受加（jiā）工。對此（cǐ）所設定的相位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勢（shì）和避免表麵處理的時間損耗（hào）。

為（wéi）了通過QXD 200型（xíng）設（shè）備對複雜刀片（piàn）（如PKD鏜刀（dāo）刀片）進行加（jiā）工，Vollmer公司對設備的軟（ruǎn）件編程作了優化。Exlevel模擬軟件和硬件之間的相互配合實現了對不規則外形的（de）鏜刀（dāo）刀片進（jìn）行微米精度級（jí）的打（dǎ）磨。

針對無過渡幾（jǐ）何外形的特殊軟件（jiàn）編程

在加工之前，Exlevel軟件會對整體綜合加工流程進行3D計算（suàn），然後依據（jù）所計算得出的數據對工藝（yì）流程進行穩定的操控。有（yǒu）了軟件的支持，即可避免可（kě）能出現的錯誤生產和費時費力的（de）返（fǎn）工，這不僅（jǐn）對大（dà）批量生產有益，對於（yú）單件刀具（jù）加工（gōng）也是（shì）如此。Vollmer公司的工程師們在軟件編程中對蝕刻和打磨（mó）流程一視同仁，尤其（qí）是在對PKD鏜刀加工方麵，無（wú）論是三明治PKD刀片，還是通過燒結技術集成（chéng）到鏜刀尖上的PKD刀片，均無區別。主刀片、刀尖和花鍵外形（xíng）等特（tè）定（dìng）鏜刀（dāo）數據均（jun1）可在個人電腦上或通過QXD 200型（xíng）設備直接輸入。鏜刀的蝕刻深度隻進行到PKD與硬金屬鎢（HW）的過渡（dù）段為止，然後在蝕刻外形的基礎上作精確的延伸打（dǎ）磨（mó）。該工藝流程非常（cháng）精確，因此使所加工的鏜刀幾何外形在（zài）PKD材料與HW材料之間幾乎沒有過渡痕跡。在硬件方麵，用戶可以利用一（yī）個（gè）最大可達64個儲位的多種不同容量（liàng）的工件庫，允許的工件最大直徑為250mm。刀庫擁有六個儲位，允許的最大刀具直徑為200mm（圖）。

由於六種蝕刻（kè）盤或磨盤達到自動應用的程度，因此刃磨機設備作業非常靈活

一種量身定做的技術

其他的輔助模（mó）塊是自動接觸PKD刀片的修（xiū）整單元和隔聲裝置以（yǐ）及確保（bǎo）安全作業的（de）外圍（wéi）設施（shī）。在軟件方麵，基本型設備可以提供（gòng）全部標準菜單，以實現對PKD刀具的（de）整體加（jiā）工（gōng），對（duì）服（fú）務型刀具的自由打磨（mó）也屬於此類。對特殊刀具（jù）外形的研發、模擬和加工（gōng）因為有了其他的軟件（jiàn）包而成為可能，例如螺旋鏜刀和銑刀。由（yóu）於PKD刀具（jù）製造廠極具創新性，因（yīn）此總會出現（xiàn）一（yī）些無法及（jí）時得（dé）到解決的要求，對此必須進行專門的評判（pàn）、研發和集成。

Exlevel支持無人操作模（mó）式下對PKD鏜刀的製造：由於每個鏜刀均被完整地計算為體（tǐ）積（jī）模數，所以在編（biān）程之後即可得出可用於其他場合的（de）數據，並可為各種不同的CAD/CAM/CAE係統所應用，例如發動機組和減速箱的（de）應用模擬。

QXD 200型設備所能提供（gòng）的各種（zhǒng）功能對飛機製造業、風能行（háng）業、汽車製造業和自行車行業來說也（yě）極具吸引力。因（yīn）為在（zài）這（zhè）些行業中有越來越多的輕型高強度的（de）碳素和玻璃纖維強化型複合材（cái）料或難切削材料（如鈦（tài）材（cái）料）成為設計人員的關注焦（jiāo）點。為了在將來實現對此類材料的經濟性加工，就需要對正確刀具做出選擇。對此，PKD塗層刀片將會發揮出越來越重要的作用。

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