在車床加工中，刀具是切削加工的基礎(chǔ)工藝裝備，與被加工銅件直接接觸，不同的刀具可以加工出不同的銅件結(jié)構(gòu)和銅件表面，對(duì)車床加工起著至關(guān)重要的作用，堪稱“工業(yè)的牙齒”。作為消耗品，刀具自身存在一定的壽命，不同材料，不同規(guī)格的刀具有著不同的壽命;對(duì)于大批量加工生產(chǎn)而言，刀具消耗在加工成本中也占有較為重要的部分。因而提高刀具壽命，控制好刀具消耗進(jìn)而降低加工成本，提高生產(chǎn)效益，是制造業(yè)共同面對(duì)的問題。

　　現(xiàn)有技術(shù)

　　刀具修模是提高刀具使用壽命的一種方式。然而傳統(tǒng)的手動(dòng)設(shè)備(如手動(dòng)磨床圖1)修模刀具不管是在精度和效率，還是可靠性與安全性上均無法滿足用戶需求。同時(shí)對(duì)于企業(yè)來說還需要培訓(xùn)專業(yè)的刀具修磨人員，這樣又增加了一部分人力成本。

　　技術(shù)開發(fā)

　　針對(duì)以上問題結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)有資源開發(fā)出一套利用CNC加工中心實(shí)現(xiàn)刀具修磨自動(dòng)化的技術(shù)方案：

　　首先由于刀具材料一般都較硬，只能采用磨削加工來改變其外形。不同材質(zhì)的砂輪磨粒適合于磨削不同材質(zhì)的刀具，刀具不同部位需要使用的磨粒大小也不同，以確保刃口保護(hù)和加工效率的最佳結(jié)合。因而利用CNC加工中心實(shí)現(xiàn)刀具修模首要解決的問題就是砂輪的種類及裝夾方式;考慮到氧化鋁砂輪價(jià)格低廉，且易修成不同的外形用于修磨復(fù)雜的刀具，然而其能修磨的刀具過于單一(可用于修磨HSS(高速鋼)刀具)，且裝夾困難，更換頻繁，故使用能修磨更多刀具的金剛石砂輪(可修磨HSS(高速鋼)、PM-HSS(冶金粉末高速鋼)和HM(硬質(zhì)合金鋼)刀具)。將金剛石砂輪使用特質(zhì)螺帽鎖緊到銑刀所用刀把上，這樣就可以把金剛石砂輪裝夾到CNC加工中心的刀盤上以及機(jī)臺(tái)主軸上(圖2)。

　　另外需要考慮就是修磨刀具的裝夾定位方式：利用伸縮氣缸配合自制彈性剛夾套將刀具夾緊，同時(shí)將刀具的夾具固定于四軸平臺(tái)上(如圖2)，這樣保證架設(shè)四軸的平行度與直線度即可保證修磨刀具的平行度與直線度，同時(shí)可使修磨刀具在X軸、Y軸和a軸方向上運(yùn)動(dòng)。配合機(jī)臺(tái)主軸在Z軸方向的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具的刀刃不同角度的修磨。

　　再者，利用CNC加工中心修模刀具最關(guān)鍵的技術(shù)在于探頭的使用，利用高精度的探頭配合加工中心輸入的檢測(cè)程序可實(shí)現(xiàn)刀具修磨零點(diǎn)以及刀具修磨位置、修磨刀具刃數(shù)的確認(rèn)，將這幾個(gè)變量測(cè)量結(jié)果反饋給CNC加工中心的數(shù)控系統(tǒng)輸入事先編寫好的磨刀程序進(jìn)行刀具修磨(圖3)。

　　當(dāng)然最后實(shí)現(xiàn)磨刀自動(dòng)化，我們還要加入自動(dòng)化的流水線(圖6)：通過自行設(shè)計(jì)，得到擺放刀具的料盤(圖4)，這樣就可使車床手對(duì)刀具進(jìn)行精確定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)刀具的上下料，配合CNC加工中心，以及流水線裝置和最后的高精度檢測(cè)裝置(圖5)，實(shí)現(xiàn)刀具修磨的完全自動(dòng)化。

　　具體的CNC加工中心修磨刀具的加工工藝可以以修磨端銑刀為例：對(duì)于磨損的端銑刀而言，必須將磨損的刀刃部分切除重新磨削出所需的刀刃，當(dāng)然這需要保證刀具有效刃長(zhǎng)，若無法保證，則此端銑刀就不能再次修磨。對(duì)于CNC加工中心而言，我們可以預(yù)先設(shè)定好最大切除長(zhǎng)度和每次切除量，每切出一次探頭進(jìn)行檢測(cè)一次，切除量累加一次;若檢測(cè)到刀刃部分仍有缺失，就再切除一次，直到刀刃完整才可進(jìn)一步修磨刀具的其他部分;若切除量超過最大切除長(zhǎng)度則此刀具不可再次修磨。接下來就是磨削斷屑槽，接著磨出刀具后角，最后磨出刀具底刃，這些都可以預(yù)先通過程序設(shè)計(jì)利用X軸、Y軸、Z軸和a軸之間的配合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

　　總結(jié)

　　總之利用CNC加工中心進(jìn)行刀具修磨極大提高了刀具修磨的效率和精度，同時(shí)也降低了刀具修磨的人力成本和技術(shù)要求，從而進(jìn)一步降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。為刀具修磨技術(shù)的發(fā)展有著不可磨滅的作用。

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