在現(xiàn)代金屬加工領域，雖然刀具的成本只占機加工生產(chǎn)成本中的一小部分帅韧，但卻直接影響機加工車間的整體加工效率跑揉。刀具性能也隨著刀具使用者需求的不斷提升而飛速發(fā)展，無論是在精度還是在刀具形狀的復雜程度方面都有了更高的需求疚膊。那么作為刀具的制造者——工具磨床怎樣才能跟上刀具的發(fā)展步伐呢义辕？各家機床廠商都有獨特見解。

精度保持性與智能軟件缺一不可

    張明先生：我國的刀具需求量正處于上升趨勢寓盗，尤其是以前在高端市場所占份額并不大的國內刀具企業(yè)灌砖，目前的增長勢頭也很迅猛。因此傀蚌，用于制造這些刀具的高端工具磨床的需求量也在隨之攀升晌叽。作為工具磨床生產(chǎn)商甲施，了解刀具制造商怎樣使用我們的機床制造出他們所需要的刀具是我們的首要職責。斯來福臨主要通過以下兩大方面來滿足用戶需求：其一是精度的滿足囊砰；其二是對復雜刀具形狀的高效加工重我。

    用戶對產(chǎn)品的要求越來越高，其中包括對機床噪聲为惧、平穩(wěn)性和可靠性等要求狼谋，歸根結底其實就是對刀具加工精度的要求。但這里強調的“精度”絕不是指一把刀的精度搬即，對機床制造商而言坑搀，“精度”代表的是精度的保持性，就是要保證一段時間內制造出來的刀具精度都是一樣的贿桃，即使有波動溜封，也是在很小的范圍內。

    精度主要由三方面保證裹视，首先就是機床的機械結構踢寂。在設計初級階段就要考慮如何保證機床的機械精度，如Walter的Helitronic系列產(chǎn)品杰捂，床身采用大理石制造舆床，不僅抗振能力非常強，熱變形也很小嫁佳。其中的Helitronic Basic和Helitronic Power采用鑄鐵床身挨队，可以保證機床在加工過程中紋絲不動。另外蒿往，該系列產(chǎn)品還采用了特殊的龍門結構設計盛垦，相比較普通的立柱式的工具磨床，該系列產(chǎn)品的穩(wěn)定性和剛性都有了大幅提升瓤漏。

    其次腾夯，主軸和傳動部件的選擇對機床的精度保證也很重要。我們采用的主軸都比較粗蔬充，保證良好的剛性蝶俱，使用的絲杠也相對大一些，可以減少磨損饥漫。最后榨呆，機床的熱性能要好，不能產(chǎn)生機床部件的扭曲和變形拍斜。高速加工會使油溫迅速上升行删，怎樣避免與油接觸部位的熱變形至關重要。斯來福臨通過一種合理的機械結構設計使受溫度影響的部分達到了一種平衡惹炕，將工作臺與機床的上部分連接偶嘁，從而讓工件靈活地避免了與高溫部分的接觸祸铁。

    除了保證精度以外，復雜刀具形狀的加工也是一項挑戰(zhàn)是龟。目前刀具廠商的產(chǎn)品翻新速度越來越快秦谁，產(chǎn)品形狀也越來越復雜，這就需要一套柔性很高的軟件跟上他們的研發(fā)步伐双竣。"Tool Studio"就是這樣一款軟件守迫。

    “Tool Studio”涵蓋了一個龐大的數(shù)據(jù)庫艘赂，使用者無需自行創(chuàng)建即可選擇所有市場現(xiàn)有的刀具形狀渤尚，只需輸入尺寸，系統(tǒng)就可以自動生成听誓，操作非常簡便催杆。我們形容該軟件是“所見即所得”，因為它具有3D實時模擬功能瑞你，不僅可以滿足常規(guī)的刀具生產(chǎn)酪惭，還可以模擬任何幾何形狀的零件加工。編程時顯示的刀具形狀就是看到的即將加工出來的樣子者甲，還可以考察編好的程序在加工過程中是否有碰撞的可能春感，它與機床本身是融為一體的，而不是在電腦上單獨模擬的虏缸。智能的刀具編程導向功能鲫懒，即使對編程不熟悉的人也可以得心應手地使用。"Tool Studio"為客戶提供了一個更好刽辙、更簡潔窥岩、更安全的解決方案。

從多方面保證加工精度

    唐欣康先生：高速銑削刀具在金屬加工行業(yè)的應用越來越廣泛宰缤，相應的對刀具精度要求也越來越高颂翼。昂科公司一向非常重視通過不斷的技術創(chuàng)新來提高工具磨床精度與加工效率的提升。在提高加工刀具精度這方面慨灭，近幾年主要有以下幾項新技術朦乏。

1.針對形狀和精度要求高的輪廓刀具，昂科推出了機內高精度的在線測量系統(tǒng)慢夸。該系統(tǒng)采用了一個300倍像素的CCD攝像頭罗炸，檢測精度可達2μ，將刀具實際磨削尺寸輪廓與刀具設計的理論輪廓進行重疊后训癌，能找到任意一點的誤差祠乔。同時可以根據(jù)理論輪廓公差范圍，進行自動補差娶匠。

    這樣做一方面減少了機外測量兩次裝卡帶來的誤差橱序，節(jié)省了機外檢測時間唠延。另一方面，一般的磨床如果進行機外檢測再補償?shù)脑捯唛伲鶅H通過砂輪對于徑向或軸向尺寸進行補差袜簇，而實際各輪廓段需要補償?shù)某叽缡遣煌模總鹘y(tǒng)方式無法滿足補償?shù)轿话┩妗０嚎撇皇呛唵窝a償枷量，而是針對不同程序點的偏差不同來自動補償，能夠消除砂輪圓環(huán)弧角誤差及機床定位誤差等綜合誤差帶來的不良因素污益。

2.在線砂輪動平衡裝置桃熄，對于加工高精度刀具時，砂輪本身的動平衡性能會影響到刀具尺寸精度和表面質量型奥。即使一片獨立砂輪的動平衡指標控制在合理范圍內也是不夠的瞳收，因為一組砂輪的累計偏心量將導致在高速磨削小直徑刀具和表面拋光時會產(chǎn)生輕微振動。不僅精度尺寸不能控制厢汹，切削刃上的誤差對刀具的壽命及被加工產(chǎn)品的質量還會有損害螟深。昂科采用機內砂輪動平衡系統(tǒng)，可以在工時檢測砂輪組綜合動平衡性能烫葬，包括偏心量大小和方向界弧，然后軟件會提示砂輪組鎖緊螺母的哪個位置加上加配重螺釘。通過這個非常簡單而有效的方法能在很大程度上降低砂輪組的偏心量搭综。

3. MX7的推出垢箕。傳統(tǒng)工具磨床完成各種加工5個軸就夠了，但MX7還增加了Q軸设凹，即“磨削主軸的精確分度與記憶軸”舰讹。很多客戶為減少兩次裝卡誤差，往往在機內進行砂輪修整與動平衡闪朱，之后會改進砂輪組放進砂輪庫螟衍，那么下次機械手將砂輪組再放回磨削主軸的話，有可能磨削主軸與砂輪組的方向和角度會不同冕泡，根據(jù)ISO標準中的HSK接口標準佩捎，重復定位精度與原跳動誤差在2μ，不同的角度將砂輪組放回磨削主軸接口的話刑评，產(chǎn)生的原跳動和砂輪動平衡性能完全不一樣哑辐。

    工具磨床夾持系統(tǒng)。無論一個刀柄夾持系統(tǒng)出廠精度多高且恼，使用一段時間后夾套都會磨損從而使原跳動增大妹髓，會影響刀具使用壽命和被加工零件的精度。針對此情況捉寻，昂科的“浮動支撐裝置”姜筋，采用美國Arobotec技術江眯，可根據(jù)加工刀具直徑大小進行調節(jié)，調整范圍8～10mm伯板。浮動襯套采用液壓感應东摘，通過3個支撐片，無需手動調節(jié)吆寨。它可將刀具原跳動有效降低至4～5μ以下赏淌，而免除了傳統(tǒng)的固定支撐架繁瑣的校準與設置時間。

PCD和PCBN刀具對工具磨床的需求

    舒智勇先生：國內大多數(shù)金剛石工具磨床的設計都具有如下兩個特點：一是刃磨PCBN及PCD刀具的同時啄清，兼顧天然金剛石刀具六水；二是主要用于刃磨焊接超硬車刀和鏜刀，同時也兼顧盤類和軸類刀具盒延。

    目前缩擂，隨著技術和市場的快速發(fā)展鼠冕，PCBN和PCD刀具已經(jīng)得到了廣泛的應用添寺。市場對PCD和PCBN刀具磨削設備在磨削效率方面提出了很高的要求，主要表現(xiàn)如下懈费。

1.可轉位刀片磨削的比重加大计露，要求設備專用性強，結構簡單而剛性強憎乙。隨著分工協(xié)作的深化票罐，80％以上的客戶都用該設備來批量生產(chǎn)同一類型的刀具，即PCNB泞边、PCD或合金可轉位刀片颖喧，焊接車刀等。針對單一的需求顾惹，機床結構可以簡化铅坚，設備剛性要大大增強。這樣厉亥，不但降低了設備成本兰斑，也為高效率生產(chǎn)奠定了堅實的基礎。

2.輔助時間的主要部分——對刀時間要求大幅度縮短藏趁。刀片的圓弧是通過工作臺旋轉形成的修暑，將刀具圓弧中心調整到與工作臺旋轉軸重合（即對刀動作）是磨削的先決條件，而且該“對刀動作”貫穿刀具磨削的整個過程谎雷，并不斷重復奥唯，這是傳統(tǒng)機床不能擺脫人工操作的根本原因。

3.要求操作方便可靠楚榕，盡量不依賴操作者的手工技能商贾。為了磨削天然金剛石刀具擒蝎，傳統(tǒng)的機床引入“柔性進給” 和“恒壓研磨”的工藝，對脆性很強的天然金剛石刀具有“讓刀”保護的效果消玄。傳統(tǒng)的設備采用氣缸進刀的方式來達到這一效果跟伏，這樣卻大大犧牲了PCD和PCNB刀具的磨削效率。另外翩瓜，由于機械制造精度的不足受扳，使這種機床很不穩(wěn)定，需要很強的手工技能才能發(fā)揮其特長兔跌。

    德銘納公司運用現(xiàn)代高科技手段勘高，致力于解決刀具刃磨中存在的關鍵技術問題，在傳統(tǒng)的BT-150A型金剛石工具磨床的基礎上坟桅，開發(fā)出BT-150B（電氣型）华望，BT-150C（經(jīng)濟型）及BT-150D（智能型）系列刀片磨床，基本找到了解決上述問題的辦法仅乓。

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