数控工具磨床及产品加工工艺

魔神

    

近年来，我国汽车、发电设备、模具制造等行业从国外大量引进了各类加工中心及配套数控刀具。为配合上海通用汽车有限公司各类引进数控刀具的有效使用及国产化工作，我公司成立了刀具刃磨中心，并专门从丹麦SORENCO公司引进了当今世界较先进的数控工具磨床，使我公司的刀具制造及刃磨技术水平有了较大提高，丰富了我厂制造刀具及刃磨刀具的品种，提高了各类整体硬质合金和高速钢刀具的加工能力。

1 US250数控工具磨床简介

目前我国引进的数控工具磨床主要为德国瓦尔特公司、丹麦SORENCO公司等国外著名厂商的产品，其性能各具特色。我公司综合考虑各方面因素后，最后确定从丹麦SORENCO公司引进了US250数控工具磨床。该机床配置FANUC数控系统和微机处理系统，采用六轴五联动，六个传动轴分别为X，Y，Z，U，A和W轴(见图)，传动轴由伺服电机驱动，可保证高传动精度。主轴可安装三个不同的砂轮，以满足不同工件的加工要求。该机床冷却液流速高、压力大，冷却充分，自动循环，并配有油雾过滤器、油清洁离心器，可自动分离冷却液中的杂质及铁屑。

图

砂轮是数控工具磨床的重要组成部分，按砂轮材料可分为金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮，分别用于硬质合金刀具及高速钢刀具的磨削；按砂轮形状又可分为平面砂轮、碗形砂轮和碟形砂轮，其各自的加工范围如下：

1. 平面砂轮：用于加工刀具槽形及磨后背，通过改变偏心量可磨制不同的刀具槽形，如钻头、铰刀等的圆弧槽等。
2. 碗形砂轮：用于刀具端齿后刀面的加工，如加工立铣刀端齿后角等。
3. 碟形砂轮：用于刀具端齿前刃面及外圆周齿的开口加工。

该数控工具磨床具有生产效率高、加工精度高、冷却性能好、加工柔性好、磨制刀具刃口不留弧边(可保证刀具切削轻快)等优点。

2 加工产品种类

该数控工具磨床能磨制加工各类硬质合金刀具及高速钢刀具，如球头铣刀、阶梯成形铣刀、内冷却喷油钻、铰刀、阶梯麻花钻、锥度铣刀等。如阶梯成形铣刀用普通机床加工很难达到加工要求，现采用数控工具磨床加工，砂轮按照预先编制的程序进行连续磨削，加工后刀具的各个拐点光滑连接，完全可以保证加工精度。又如阶梯麻花钻的大外圆和小外圆连接部分用一般方法加工，常会产生一凸肩(小平面)，现采用数控工具磨床加工，可保证连接面光滑无凸肩。

3 加工产品典型工艺

1. 普通磨制立铣刀容屑槽的加工
   1. 通过X，Y，Z轴的运动调整砂轮与工件的相对位置；
   2. 磨削容屑槽时，A轴旋转，U轴直线进给，完成容屑槽加工。
2. 锥度立铣刀容屑槽的加工
   锥度立铣刀容屑槽要求等螺距、等前角，以保证立铣刀每个外圆处切削性能相同。普通机床只能加工等导程容屑槽，无法加工等螺距、等前角容屑槽，且加工时需不断试磨，以获得较理想的槽形。数控工具磨床加工工序为：

   1. 通过X，Y，Z轴的运动调整砂轮与工件的相对位置；
   2. 磨削容屑槽时，A轴旋转，U轴直线进给，Z轴由上向下移动，完成容屑槽加工。
3. 球头铣刀容屑槽的加工
   球头铣刀容屑槽要求为螺旋槽，切削刃过中心，以保证切削平稳，排屑方便。数控工具磨床加工工序为：

   1. 通过X，Y，Z轴的运动调整砂轮与工件的相对位置；
   2. 磨削容屑槽时，A轴旋转，U轴直线进给，W轴转动，完成容屑槽加工。
4. 铣刀、钻头、铰刀的周齿后角、端齿前角、端齿后角及横刃的加工
   数控工具磨床可通过变换装夹在主轴上的砂轮，在工件一次装夹情况下完成容屑槽、前角、后角、横刃等工序的加工。