图1 刀具传送带上的每一站都带有安装在心轴
上的砂轮和与之捆绑在一起的切削液多歧管。
砂轮自动更换系统会同时更换砂轮和多歧管
由于有了先进的研磨设备，Walter公司获得了更多的灵活性和自动化特性，不仅能快速反应，而且能大批量作业，从而更好地服务于客户。然而，高水准的“服务”才是沃尔特最首要的任务。Walter的Helitronic Vision型5轴磨床配备了自动砂轮更换器和自动加载器。有了这些功能，就可以实现短期作业和大批量无人值守生产之间的快速转换。
乍一看似乎有点奇怪，看到的是砂轮和切削液多歧管，而不是数控机床的自动“换刀器”里的刀具。然而，你会发现，这其实是一台刀具研磨机，Walter公司出品的Helitronic Vision。这种研磨机更换“研磨套件”的能力，就像更换加工中心的端铣刀、丝锥或钻头那么快，使它具有与立式或卧式加工中心一样的生产效率和多功能性。该机床的自动砂轮更换器、机载探测系统和机器人托盘加载功能，对于拥有它的工厂来说是必不可少的，因为把需快速反应的小批量定制件的工作与重复的大批量工作结合起来，就是其竞争优势。有了这些功能，机床得以快速转换和简化装卡设置，使短期任务得以在机器上高效循环。
True刀具有限公司是一家特殊刀具的制造商，其生产的刀具是为汽车、医疗、家电以及水暖等行业的具体应用而定制设计的。该厂的Helitronic Vision数控磨床是其在先进研磨技术方面具有代表性的最新投资。
聪明的想法
Helitronic Vision数控磨床具备多轴能力，能研磨复杂的形状，并且只需一次装卡便能完成大部分刀具的加工。该机床的数控系统有足够快的运算能力，在加工各种轮廓、特殊的凹槽和复杂的几何形状时，能协调各轴的同时动作。
图2 采用超硬材料研磨需要大量的切削液直接喷
洒在砂轮和工件的界面上。每次更换切削液多歧
管时，都带有已经安在正确位置上的喷嘴，以确
保每次更换砂轮后切削液都能喷洒在合适的地方
自动砂轮更换器是在机床侧面的两个值得注意的突出特点之一。更换器有12个研磨套件站，每个站有一个或两个安在心轴上的砂轮。每个站还为该特定的研磨套件配有切削液多歧管。多歧管上多个铜质喷嘴固定在能最有效为砂轮喷洒切削液的位置上。砂轮心轴的HSK-50接口与研磨主轴配对。当心轴进入主轴孔时，切削液多歧管上能自动密封的、弹簧加载式的液压接头便锁在主轴端面的切削液接口里。更换砂轮的时间约为15s。
“只要有可能，我们就在心轴上安装两个不同的砂轮。这样可以提高刀具更换器的能力，往往使我们能够跳过更换砂轮的过程。数控程序只需简单地重新定位第二个砂轮便可以继续运作。”管理Vision运行的Scott先生说。这是个多么聪明的想法，发掘出机器的更多潜在功能，提高了生产力。值得一提的是斯科特管理研磨套件的方式。他尽可能多地储备安装有砂轮和多歧管的心轴。目前的总数已接近350套。“我在机柜里保存这些完整套件。这意味着在有某些任务或行动时，我几乎总有预装配好的研磨套件可以随时换到砂轮更换器里。” Scott先生说。
机床另一侧自动加载器有4个200mm的托盘，可以按顺序提交给一个机器人装置，自动为工件主轴加载。nextpage
图3 自动加载机带有多个托盘，把刀具毛坯
送给负责装卸工件主轴的双握机器人传输设
备，这些托盘由这家工厂自己设计和生产
配套设备
另外，有关Helitronic Vision磨床还有两个重要方面。其一，机床只是“一揽子”的一部分。这一揽子还包括自动检测系统和特殊刀具设计软件。其二，与真切公司的其他磨床一样，Vision得益于精心设计的数控车削和铣削，获得了最多的研磨功能。
True公司购置了Helitronic Vision磨床，还从制造商那里获得了特别优惠，配备了Walter的Helicheck光学测量仪。
Helicheck是一种光学测量仪，可测量小至0.004in（0.1mm）的刀具直径和小至0.0002in（5μm）的刀口半径。在执行短期任务中这对加速装卡设置尤其有价值，因为它可以精确地测量出刀具毛坯尺寸，并通过光缆下载到Helitronic Vision的数控系统，以补偿数控程序。这台机床上的砂轮也可以检查，以验证尺寸精度和识别高点或低点，数据也会自动下载。当然，成品刀具也经常在这台机器上接受检查，但主要是为了制作一些客户所需的文件。
虽然刀具设计软件是在短时间之后才购买的，但也是这台安装在True公司的Helitronic Vision机整体的重要组成部分。该软件名为Helitronic Tool Studio。有了它，斯科特先生便可以在给Helitronic Vision生成复杂的研磨路径并把它们传递给数控系统之前，审查和调整刀具的设计。工作站就在机床旁边，所以在Scott先生离线编程的努力和研磨效果之间几乎没有时间滞后。该软件还具有刀具设计师特别感兴趣的特点，例如很容易操控螺旋槽的形状、角度和方向，并以3D实体的方式显示出来。
图4 在一次操作中，对这种钎焊硬质
合金半径形刀具的异形刀刃两侧进行
精加工，Helitronic Vision磨床不会
在刀刃或客户的产品上留下露底的线痕
True公司的主要工具设计工程师Kendall先生对此表示赞同。“这软件能让我们捕捉到客户需要解决的刀具的设计问题”他说。他用Autocad Inventor做初步设计工作，能够生成3D实体模型，把它引进到Helitronic Tool Studio。“我们设计了大量的阶梯式刀具，如钻头、绞刀，需要把各种不同的操作结合在一起。我们知道如何融合余隙角和刀刃，添加右后锥度，并针对特别需要既耐用又省时的刀具的场合实施精细加工。如果我们不能有效地使用这些软件工作，那么就不可能有效地生产这些刀具。”
同样，数控车铣齐头并进，是实现先进的研磨功能的关键支持性技术。这些机器被安置在紧挨着装有该磨床的主厂房后面另外的房子里，主要用于高速钢毛坯的粗加工。毛坯制备得如何，会影响到研磨作业的效率和成品刀具的品质，例如，毛坯必须精确地居中车削，为磨床提供稳定的供料条件。
