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套自動化根形刀具補償系統，為根形刀具在磨床上磨削加工的調試設置，提供了一種簡化的方式，同時確保磨削加工的外形輪廓精度小至2μm。

我們在汽輪機轉子中看到的葉片根形槽，具有外形輪廓復雜和尺寸精密的特點。用于切削加工這些復雜根形槽的“圣誕樹”形刀具必須通過精密的磨削加工，這樣它們輪廓的任何部分才不會超過它們的緊密公差區域。因此，對磨床進行調試設置，保證根形刀具的質量和重復精度，往往是一個具有挑戰性的和耗時的過程。

這些調試設置通常涉及到對一個試切削刀具的磨削加工，然后測量該刀具，以確定超出公差的輪廓部分，并用手工方式調整機床，甚至部分程序，補償磨削加工的差量。根據不同的應用目的，這一調試設置的過程，可能需要花費數小時。

由Walter公司（一家美國的磨削加工企業）開發的自動成型刀具補償（FTC）系統提供了一種更為精簡的方式來調試裝卡這些工件，同時使磨削加工的外形輪廓精度小至2μm。這一技術通過對調試裝卡過程采取縮短、簡化和實現自動化的方式，最大限度地減少了目前制造商生產這種復雜根形刀具的周轉時間，為那些希望進入這一市場的人們開創了新的機遇。

圖1  這一版本的FTC系統采用一種方便的、配有高速攝影機和背光屏幕的機上掃描裝置，
可測量根形刀具的整個外形輪廓

自動化成型刀具補償（FTC）系統已在該公司的Helitronic磨床中使用，它支持三種刀具的磨削加工方法：方位緩釋磨削、凸輪緩釋磨削和外圓磨削。該系統的核心是鏈接磨床與刀具的測量裝置的測量和程序補償軟件。采用該公司獨立的Helicheck掃描機，或Walter公司最新推出的便攜式機上掃描儀，就可以對刀具進行測量。

刀具在經過初步磨削加工以后而達到上限公差尺寸時，測量裝置（Helicheck掃描機或機上掃描儀）就開始對刀具的整個輪廓進行掃描，不需要任何操作員的干預。一般掃描60mm的外形輪廓需要5min。然后，FTC系統的軟件將測量所得的外形輪廓與CAD模型進行比較，并自動地創建補償糾正數據，并將其發送給磨床的控制系統。當達到這一點時，磨床已準備就緒，并開始生產運行。

圖2  自動成型刀具補償技術應用于復雜根形刀具磨削速度的調試設置，
可保證使磨削加工的外形輪廓精度小至2μm

當Helicheck掃描機作為隨行測量設備使用時，FTC系統就能發送一個精度保持在2μm的磨削輪廓圖形。當使用機上掃描儀時，FTC系統的精度會稍差一點，在3μm左右。然而，機上掃描儀可用于多種Helitronic掃描機上，其費用低于獨立的設備。機上測量裝置由一臺高速CCD攝影機及與其配套的一個可調式LED背光屏幕組成。背光屏幕可讓攝影機可靠地識別刀具的刀刃，不管刀具采用什么樣的材料，也不管刀具的光潔度如何。由于該裝置帶有一個自定心接口，因此可以在不到1min的時間內安裝到磨床的加工頭上，無需校準。在其開始掃描前，它可使用空氣噴嘴，自動地清理刀具。在該裝置測量刀具以后，被拆卸下來，以便讓磨床進行磨削加工。

機上型FTC系統作為新型Helitronic掃描機上的一個選項提供。目前它還不能與老式的Helitronic掃描機匹配使用，因為需要設計一個不同的磨削加工頭，以便讓該加工頭能夠接受該掃描裝置。