数控机床公司和硬质合金刀具制造商 合作创建下一代生产自动化系统
美国制造商Star Cutter公司和Garr Tool公司联合开发了一种创新的5轴数控机床，可完全自动生产复杂的异型立铣刀 - 从毛坯到成品刀具。
Star Cutter公司专门从事生产硬质合金和预制件制造、切削工具和用于工具/刀具研磨和滚刀研磨的数控机床。该公司早在1927年就在底特律成立，如今在密歇根州各地经营着六个制造厂。其Elk Rapids工程部负责著名的Star品牌的数控刀具和刀片磨床。
Garr Tool是美国领先的高性能整体硬质合金切削工具制造商。从1944年Fred Leppien在他的车库里开始，它现在在密歇根州中部经营着一个最先进的20万平方英尺的制造工厂，拥有150多台数控磨床。Garr Tool专门生产硬质合金切削工具，包括立铣刀、钻头、铰刀和铣刀。
Garr Tool广泛使用数控自动化设备，包括Ulmer Werkzeugschleiftechnik（UWS）的工具磨床和Star-Cutter的工具磨床。所有这些机器都是基于专业数控公司NUM提供的控制系统技术。例如，Star Cutter公司自1998年以来一直与NUM公司合作开发特定应用的数控硬件和软件，如今其几乎所有的机床都基于NUM公司的开放式架构Flexium+数控平台。
据Garr Tool公司副总裁John Leppien II称：“我们使用NUM的NUMROTO软件在我们所有的Star和UWS机床上进行刀具生产和修复。我们的操作员认为它非常灵活且用户友好，我们发现它便于部门间的知识共享，也有助于减少我们的培训费用。”
几年前，Garr Tool开始生产一系列大直径刀具，用于航空航天工业中使用的高扭矩机器；然而，制造这些刀具涉及多台机器和多道工序。因此，该公司开始与Star Cutter的Elk Rapids工程团队开展合作项目，以开发能够处理整个生产任务的多工序机器。其结果是2018年开发了一台Star数控刀具磨床，其中包括NUMROTO端铣软件、外圆磨削，以及直线电机和驱动器，所有5轴都在一个闭环冷却器/冷却剂系统上。这种热稳定的机器使Garr Tool能够在48小时无人看管的情况下保持这些刀具外径0.001英寸的直径。
Star公司的最新机床，NXT刀具和铣刀磨床，现在也集成了这些引入Garr Tool的功能。基于NUM的Flexium+数控系统和NUMROTO软件，这款全新的5轴机床在X、Y和Z轴上采用直线电机代替滚珠丝杠，在B和C旋转轴上采用直接驱动扭矩电机，并采用液冷主轴电机。有三种不同类型的主轴电机可供选择，以最好地满足应用需求；其中包括一个能够达到24,000转/分的极高转速单元和一个额定功率为28千瓦的极高功率单元。
NXT的占地面积特别小（包括主轴/轴冷却器），只有7' 6'' x 6' 6" (2300 x 2032 毫米)，安装高度只有7' 5" (2284 毫米)。这些尺寸意味着该机器可以很容易地被安置在车间里，因为那里的空间往往是有限的。该机器的底座是用Zanite® Plus聚合物复合材料铸造的，以确保机械刚度和热稳定性。
尽管它的尺寸很小，但NXT提供了一个宽泛的磨削区域，最大X、Y和Z行程分别为19.7"、25.6"和29.5"（500毫米、650毫米和750毫米）。该机器可以允许最大15英寸（381毫米）的端部加工和最大10英寸（254毫米）直径的零件。自动换砂和在线探测是标准配置，最大直径为8英寸（203毫米）的砂轮，NXT还可以运行最大直径为10英寸（254毫米）的砂轮，带冷却液歧管，最大直径为12英寸（305毫米）的轮子。
在同一台机器上，既可以使用大直径的砂轮进行成型加工，也可以使用直径小于1英寸（25毫米）的小砂轮进行PCD口袋式磨削，这给生产带来了极大的灵活性。
Star Cutter公司的新型NXT工具和刀具磨床具有完全集成的Fanuc 200iD紧凑型6轴短臂机器人，便于对圆形和扁平刀具坯料进行全自动加工；标准夹具可处理5毫米至32毫米的坯料，还有其他选项。过程中的测量数据直接输入数控系统的NUMROTO软件，以提供对整个磨削过程的适应性实时控制。
基于模块化结构，NXT的设计便于与其他形式的工业自动化和搬运机器人集成。广泛的工厂制造和改造选项包括一个移动的W轴和一个12,000转/分的砂轮修整器。
Aaron Remsing, Jr.Star Cutter公司Elk Rapids工程部的销售经理指出，“我们相信，NXT是市场上最小和最强力的数控刀具和铣刀磨床。即使它是一种先进的设计，其性能也是不折不扣的革命性的。”
(九月 2022)