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
無論是對于新舊鏜刀和銑刀，還是對于復雜的成型刀具，一種通用型拋光設備可通過采用各種不同的軟件和硬件模塊對幾乎所有的PKD刀刃進行修磨，并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公司通過其QXD 200型刃磨機為帶有高阻抗PKD（多晶金剛石）的各類不同外型的刀具提供緊湊式通用刃磨設備，并于公司內部的TDZ技術與服務中心展出。
六軸同步軌道內插
QXD 200型刃磨機可以根據不同的裝備，大多一次裝卡就可對不同刀具（如鏜刀或銑刀）的刀刃進行打磨：工件被裝卡到設備上之后，刀刃的邊緣即被測量和打磨，然后接受蝕刻和拋光處理。刃磨機通過六軸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刀具可用于加工作業，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。
該設備原則上采用整體設計結構，以便對帶有超硬PKD的旋轉刀具進行經濟性打磨。整體結構的好處在于可使QXD 200型刃磨機保持熱穩定的狀態和所需的精度。有些部件取自于現有的Vollmer設備，由此可以實現類似模塊化的設備方案。
與競爭對手明顯不同的差異特征，也是對于用戶來說的優勢，就在于Vollmer的內置蝕刻及其多個應用領域上，而蝕刻卻往往是一道大多數企業不太強調的工序。Vollmer設備基本上都是圍繞著PKD刀具而開發的，因此可以說是量身定做的設備。它可以在作業安全性、加工精度和操作舒適性等方面令用戶折服。
圖1 六軸同步軌道內插，加工使復雜工件的制造變得簡便可行
可換裝的接口擴大了使用范圍
這種組合式加工方案是建立在Vollmer公司數十年來在PKD方面的經驗及其特點的基礎之上的。通過蝕刻技術，可以對金剛石涂層刀片進行比單純打磨技術更好的更有針對性的加工。這是因為即使采用大功率磨盤，也很難對此類刀具進行加工。
Vollmer公司把木材和金屬加工企業視為是旋轉刀具的主要客戶群。為了迎合這些客戶群的需求，Vollmer公司提供了各種不同的刀具接口。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。對于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，這個工序現在可以借助于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后被引向工件。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后，通過QXD 200型設備自行對此工序進行編程。此外，還可以使用一種自動化的修整單元對拋光流程中的振蕩運動作相應設置，使PKD刀片在刀刃之后直接接受加工。對此所設定的相位寬度為工件刀具邊緣的20%~30%，與自由面的整體拋光相比，這意味著一種時間優勢和避免表面處理的時間損耗。
為了通過QXD 200型設備對復雜刀片（如PKD鏜刀刀片）進行加工，Vollmer公司對設備的軟件編程作了優化。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
在加工之前，Exlevel軟件會對整體綜合加工流程進行3D計算，然后依據所計算得出的數據對工藝流程進行穩定的操控。有了軟件的支持，即可避免可能出現的錯誤生產和費時費力的返工，這不僅對大批量生產有益，對于單件刀具加工也是如此。Vollmer公司的工程師們在軟件編程中對蝕刻和打磨流程一視同仁，尤其是在對PKD鏜刀加工方面，無論是三明治PKD刀片，還是通過燒結技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。鏜刀的蝕刻深度只進行到PKD與硬金屬鎢（HW）的過渡段為止，然后在蝕刻外形的基礎上作精確的延伸打磨。該工藝流程非常精確，因此使所加工的鏜刀幾何外形在PKD材料與HW材料之間幾乎沒有過渡痕跡。在硬件方面，用戶可以利用一個最大可達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。刀庫擁有六個儲位，允許的最大刀具直徑為200mm（圖）。
由于六種蝕刻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
其他的輔助模塊是自動接觸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。在軟件方面，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，對服務型刀具的自由打磨也屬于此類。對特殊刀具外形的研發、模擬和加工因為有了其他的軟件包而成為可能，例如螺旋鏜刀和銑刀。由于PKD刀具制造廠極具創新性，因此總會出現一些無法及時得到解決的要求，對此必須進行專門的評判、研發和集成。
Exlevel支持無人操作模式下對PKD鏜刀的制造：由于每個鏜刀均被完整地計算為體積模數，所以在編程之后即可得出可用于其他場合的數據，并可為各種不同的CAD/CAM/CAE系統所應用，例如發動機組和減速箱的應用模擬。
QXD 200型設備所能提供的各種功能對飛機制造業、風能行業、汽車制造業和自行車行業來說也極具吸引力。因為在這些行業中有越來越多的輕型高強度的碳素和玻璃纖維強化型復合材料或難切削材料（如鈦材料）成為設計人員的關注焦點。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涂層刀片將會發揮出越來越重要的作用。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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