使用Helitronic Tool Studio加工直槽鉆頭

濰柴動力股份有限公司（山東 261001）王民卿 李兆強 丁建萍 王 強 朱寧波

硬質合金刀具性能均衡，與高速鋼相比具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性；與超硬材料相比具有較高的韌性，因此在生產中得到了廣泛應用。高端整體硬質合金刀具特別是復雜成形刀具，一般都需要五軸聯動數控工具磨床才能加工。

德國瓦爾特數控工具磨床知名度高，可以高效率加工精密金屬切削刀具，既可以生產也可以修磨。專業設計的刀具制造軟件包提升了加工性能。應用領域涵蓋所有回轉類精密金屬切削和木工刀具、特殊刀具和復雜零件。

HELI TRONI C POWER（HP）型工具磨床周齒最大磨削長度350mm，端齒最大磨削長度300mm，直線軸最大行程為：X軸460mm，Y軸320mm，Z軸660mm。直線軸精度：0.0001mm，旋轉軸精度：0.0001°。機床操作軟件有兩套：WWM500、Tool St udio。其中Tool St udio軟件操作簡單、快速、可視化程度高，每個參數都有圖形釋義，且每個參數修改后，模擬結果會立即跟著發生變化，真正做到了所見即所得。

使用Tool St udi o（V1.9.220.0）加工直槽鉆時，按照刀具向導提示，選擇相應的結構形式或者輸入相應的參數即可。其中刀具類型選項最好選擇“階梯刀具”，然后將階梯數目定義為0，這樣可調參數就比“鉆頭”類型多而且方便。完成向導后的工步主頁面里，首先將默認的砂輪組換成實際砂輪組（見圖1、圖2），并給每步工步選擇適合的砂輪以及磨削點。然后各工步調整尺寸參數，砂輪線速度和進給參數。所有參數調整完成后，檢測碰撞并計算最小裝夾長度，最后機床加工。

其中，開槽設計比較繁瑣，需要調整3個參數。分別是：公共參數頁面里的開始處芯厚、結束處芯厚、齒一齒二中的過中心距離。調整順序為先輸入設計要求的過中心距離，然后根據模擬結果，調整芯厚至設計要求的數值。

1.過中心的距離

輸入值=設計值+（粗磨次數－1）×粗磨Z軸進給量+精磨次數×精磨Z軸進給量。如果粗磨與精磨都沒有Z向輸入值，那么輸入值即為輸出值。但是在實際加工過程中，為了提高開槽的表面質量，一般需要在精磨中添加Z向磨削量。此時，輸入值要增加上Z向磨削量，否則實際加工值會比輸入值偏小。比如設計值為0.5，在粗磨工序中只有Y軸進給，Z軸沒有，精磨工序中Z軸進給量為0.1，磨削兩次，則輸入值為：0.5+0.1×2=0.7（示例見附表）。

參數表

2.芯厚

通過改變公共參數頁面里的“開始處芯厚”、“結束處芯厚”來調整芯厚。芯厚輸入值并非加工后的實際值，芯厚的實際輸出值受到砂輪R大小、過中心距離和芯厚輸入值三者相互影響。在過中心距離以及砂輪R確定后，只需根據模擬結果，調整芯厚輸入值，達到設計要求。另外如果砂輪R測量不準，模擬結果與實際加工結果也會有較大差距，所以砂輪組各尺寸測量值要盡可能準確。在觀察模擬結果時，通常采用兩種方法來測量實際芯厚。

（1）利用菜單中的“測量”工具，在刀具橫截面上添加兩個點，測得距離。這種方法要求添加點時，放置在芯厚最薄的地方，且位置要盡可能準確。如圖3所示，芯厚值為2.778mm。

（2）利用“視圖”菜單中的“顯示柵格”和“顯示圓”工具，將芯部橫截面放大，然后讀取芯厚值。這種方法數值相對準確，但讀取時要看準圓和柵格所對應的數值，不要讀錯。如圖4所示，芯厚值為1.37×2=2.74mm。

另外，利用方法二在觀察截面視圖時，如果芯厚有增量，最好先將結束處的芯厚改成和開始處的芯厚一樣，這樣截面視圖才能顯示清晰，開槽R過渡處圓滑，易讀數。筆者感覺還是方法二局部放大度數準確些，因為方法一在添加測量點的時候，不一定能準確定位到芯厚最薄處，誤差較大。通過調整其他工步的參數，最終可獲得理想的程序設計。程序整模擬結果示例如圖5、圖6所示。