高效率的整体刀具自动制造单元

    在加工效率不断提高的情况下，数控加工设备的参数设置(刀具测量及设置/编程)时间就越来越成为制约生产效率的瓶颈，这个瓶颈在数控刀具磨床上尤其突出。这是因为刀具产品品种繁多，各种类型刀具的尺寸和角度复杂，使得砂轮测量、编程和调整时间较长。德国瓦尔特公司为此推出了一个一揽子解决方案——高效率的刀具自动制造单元(Automated Tool Room)。该单元由刀具磨床、刀具测量机和刀具虚拟磨削软件(Cybergrinding)三部分组成(如图所示)，可将刀具磨削参数的设置时间减少50%以上，其实现步骤分以下三步。

    第一步：虚拟磨削软件的应用 

    将本该输入到机床的全套刀具几何参数和磨削工艺参数输入到虚拟磨削软件(Cybergrinding)，该软件就可以对机床的磨削过程、刀具磨削后的状态进行仿真。用户不但可以停留在磨削过程中的任何一点对整个机床或刀具进行多视角、近距离的观察，而且可以自动检测在刀具磨削的制造过程中是否产生干涉。如果结果满意，该程序可以直接输入到机床上立即进行加工，其真实的加工状况和模拟的理论上没有任何差别。这种方法避免了试加工所带来的诸如占用机时长、砂轮消耗甚至破损、浪费棒料等等许多问题。据统计，虚拟磨削软件的使用可减少编程调试时间通常在30%以上。 

    第二步：用刀具测量机对砂轮和刀具进行自动测量 

    标准的测量程序存储在刀具测量机中，只要调用就可以对砂轮和刀具进行无接触、全自动地测量。其测量精度可达±0.001mm，平均测量的时间为6分钟，其测量结果可打印输出为自行设计的格式。第一步和第二步结合可减少机床设置时间达40%以上。投影光、反射光和聚焦测距原理的应用、先进的计算机图像处理和数字控制技术实现了“无接触”和“程序化”的测量，才使得机床具备这样高的精度和效率。没有砂轮的准确测量，虚拟磨削软件的仿真效果也难达到完美的地步。 

    第三步：构成制造单元的局域网络 

    最后将运行虚拟磨削软件的工作站、刀具磨床和刀具测量机构成一个局域网络，可将机床设置时间减少达50%以上。这是因为刀具设置参数、砂轮参数通过网络可以在三者之间共享，用户不用手持软盘在它们之间奔忙，而是通过网络将数据从一台电脑发送到另外一台电脑的相应菜单中，即节省了时间又避免了人工输入所带来的误操作。在线刀具补偿(Online Tool Compensation)可将刀具测量机上测量的结果发送到刀具磨床上，在下一次的修整磨削中补偿由于砂轮磨损、温度变化或其他因素所带来的刀具制造误差。 

    除了刀具磨床和刀具测量机外，如果您有一台作为文件服务器的电脑、一个光纤集线器和每台电脑具有网卡、只要增加相应的软件就可以轻松组建一个整体刀具自动制造单元。这种低廉的投资回报是：不但机床的设置时间大幅度减少；而且您可以坐在舒适的办公室的电脑前将您想象中刀具编好程序，进行模拟加工，而此时机床正在夜以继日地加工刀具。