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工具刃磨机床发展的新趋势

  从目前的发展势头来看,当前工具磨床的刚度比以前的同类机床更高,公差要求更严。一些机床甚至具有菜单驱动的软件,以便更容易编程和调整。在某些情况下,在磨床工作时,其操作者还可以监测刀具刃磨情况。

  强大的磨床家庭(Helitronic Power系列工具磨床)

  Helitronic Power系列工具和刀具磨床是由Walter Grinders公司制造的,它包括Power Production, Mini Power Production, Power R和Power BG型磨床。这四类机床的共同特点是,采用刚性好的三维封闭龙门式设计,并且C轴可作任意转动。因为工件的运动不受限制,所以该系列机床几乎可刃磨刀具的每一个切削刃,可右旋或左旋、在四个象限内自由磨削。此外,每一种磨床都有一根双头的磨削主轴,可安装多达6个砂轮。这可使该机床经一次调整可刃磨复杂的几何形状。

  Power Production类刃磨机床主要用于快速刃磨直径为330mm以下的大型刀具。该机床有一根18kW的变速磨削主轴和用于大量排屑的压力为0.7~2MPa的冷却液喷射系统。所有作直线运动的轴上的光栅尺作位置反馈,可补偿热的影响。

  Mini Power Production类机床的特点类似于Power Production机床,但它只适合于磨削直径为101.6mm以下的中小型尺寸的刀具。该机床具有一冷却液喷射系统(压力为10.7MPa),并带有一根9.75kW的变速磨削主轴。

  据Walter公司称,Helitronic Power系列的R-Model型刀具磨床是专为重磨车间设计的。该机床具有一个面积为321mm×321mm的工作区,并可在直径为15.8mm以下的实心料上切槽。该机床具有一根9.75kW的变速磨削主轴和压力为0.7MPa的冷却液喷射系统。

  上述三种型号的机床都带有一个整体式的自动装刀机构,可快速自动换刀。

  Power BG是Walter公司生产的唯一的一种带有双头主轴的拉刀磨床。这种结构使该机床一次调整就可加工复杂的平面拉刀的齿顶和齿槽。该机床有一根9.75kW的主轴、菜单驱动的软件和用于测量拉刀和机床各轴定位用的自动检测装置。Power BG磨床可磨削长度为609.6mm、宽为114.3mm、齿的剪切角小于20°的直齿拉刀,拉刀的最大齿顶间隙角为10°,齿槽的最大前角为15°。除了回转的C轴有一磁力夹架的工作台和双头主轴在D轴上转动之外,Power BG磨床具有与其它Power系列机床相同的三维封闭龙门式结构;其回转的C轴能容易地改变拉刀齿的剪切角。

  所有的Power系列机床都可与Walter Helichech连接,进行刀具的在线补偿。Helicheck利用多个传感器,可精确、快速地测量刀具的每一个尺寸。之后,Helicheck更新Power系列机床的砂轮文件,以补偿砂轮磨损或超出公差范围的尺寸。Helicheck还可打印出完整的检查报告。

  容量更大,体积更小

  德国Huffman公司推出能磨削端铣刀钻头类刀具的Huffman HS-205多轴超硬砂轮磨床。该机床占地面积仅3.04平方米。该机床的床身用消除了内应力的铸铁制造。据称,机床床身的强度和刚度都较好。磨床零件的精密磨削和采用零间隙的滚珠丝杠也使机床的刚度大大提高。数字式交流无刷电机的闭环伺服驱动系统能确保机床的定位精度和平稳工作。

  该机床有一个304.8mm×304.8mm的加工区域,带有由CNC控制的三个直线运动轴(X,Y,Z)和两个回转轴(A和C)。其它还配有:所有轴上的电机编码器,单个砂轮轮毂,金刚石砂轮尖端修正器和自动润滑系统。选件包括一个双手爪机器人的自动上料装置和多工位的零件托盘。

  此外该机床还备有用户应用软件,可专门用于磨削端铣刀、钻头、铣刀和铰刀等刀具。该软件还可用于磨削汽车航空航天业所需零件。

  精度和万能性

  Anca公司推出一种新的MGX工具和刀具磨床。该机床适合于磨削直径在12.7mm以下的刀具,机床带有一与机床组合在一起的自动装刀装置,该装置可夹持多达40把刀具。

  如果采用Anca公司的Tool Room软件,用户可很快地将机床调整至适应新刀具的加工。在Windows NT下运行的该程序,可用于磨削钻头、端铣刀、台阶式刀具、铣刀、成形刀具和冲头。此外该机床还备有:统计过程控制(SPC)模块、磨削过程仿真用的CIMulafors 3D和将一块托板上的一批混合刀具装在自动装刀机中的Ordermate。

  MGX磨床使用一种高精度的工件夹头——Anca precision Collet Assembly,该夹头可快速安装,并能达到夹头伸出25.4mm处的径向振摆小于4µm。这种功能可使该机床能加工直径小至0.508mm的刀具。

  柔性生产

  ATG-6AC工具和刀具自动磨床是Star Cutter公司的新产品。该机床有一个5.6kW的变速主轴电机,可以磨削端铣刀、铰刀和平面拉刀等刀具,其直径范围为3.05~101.6mm。机床顶尖之间的长度为685.8mm。

  ATG-6AC机床所使用的砂轮直径为152.4mm以下。操作者可一次将五个砂轮安装在一起。该机床具有在W、X、Y、Z四个方向上的直线运动,以及两个回转轴A和B。该机床的焊接床身可对振动有阻压作用,且刚度高,所以磨床的精度较高。该机床还具有手工刮制的床身导轨和研磨导轨,GE-Fanuc控制装置,直线运动轴上的Heidenhain光栅尺和精磨的滚珠丝杠;机床还配有一零件检测系统,可用于确定工件的末端位置和刀具的切削刃。作为一种任选的设备,操作者可增加一个用于精确测量砂轮尺寸和位置的复式检测系统,因此不必在每次更换砂轮时都进行费时的砂轮测量。

  可磨削带硬质合金刀头的刀具

  德国Huffman公司开发的AB-175刀具磨床,可用于磨削和研磨带硬质合金刀头的切削刀具。该机床具有经过动平衡的回转精度高的双头主轴和加预载的角接触滚珠轴承。此外,还具有一个可容纳大型刀片的万能刀夹复合体,该复合体可移离砂轮38.1mm,还有一个可在所有方向读取数据的Vernier读数装置。

  该机床的突出特点是,在刀座上有一个可改变主轴和刀具距离的内装式的径向移动装置,该装置可在垂直平面的二个方向上倾斜小于40°。这个特点可保证工件对砂轮的精确定位。该机床还特意设计出一个可使冷却液损失减至最小的101.6mm深的铸铁制的上盖。符合人机工程学要求的设计,可使操作者容易接触到该机床的各个零件。

  可视检查

  为了便于操作者随时了解机床的加工情况,GTI Technologies公司在其Kuhlann SU2工具和刀具磨床生产线上,增加了测量投影仪。这可使操作者在磨削过程中不必将刀具取下来即可用肉眼来检查刀具。

  标准的Kuhlmann SU2为单刃刀具磨床,刀具夹头直径为6.3mm,砂轮粒度为80。该机床的横向进给量调节增量为0.0127mm,据GTI公司称,这比许多其它横向进给量增量为0.0254mm的机床精度要高。

  除了单刃刀具的加工附件外,GTI公司还供应成形铣刀、端铣刀(排屑少于4个)、麻花钻(直径在12.7mm以下)、仿形车刀、成形刀的加工附件。一种任选的麻花钻磨削附件,可用于刃磨直径为3.175mm~12.7mm的右旋麻花钻。

  机床配备快速磨尖装置

  对于只想刃磨一把刀具的用户,可采用Darex公司生产的SP系列精密钻头刃磨装置,该装置可刃磨直径为1.6~25.4mm的钻头。该装置有两种型式:SP2500可刃磨分开的刀尖,SP2000可刃磨螺旋形刀尖。操作者在不足30秒钟的时间内,在装置上始终可刃磨出合乎要求的刀尖。为方便用户的使用,该公司对该装置作了进一步改进,增设了一个可调节刀尖分开装置。

  多功能工具磨床

 该机床由Cuttermaster公司生产,适用于端铣刀、精加工用端铣刀、钻头、螺旋线刀头、丝锥、铰刀和沉头钻的刃磨。

  该公司声称,每台机床都可以刃磨高速钢和硬质合金两类材质的刀具,并可在一次调整中,刃磨刀柄直径为50.8mm以下、外径为250mm、排屑槽长度为266.7mm的刀具。

  这种工具磨床的主轴是由一个经平衡的磨削主轴、经过加工的钢制带燕尾形导轨且沿X、Y轴移动的工作台和一个用于端面磨削的分度轴套构成。机床工作台可旋转360°来磨削锥度和倒角。工作台进给量刻度为0.0254mm。


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