作为一种新型刀具,硬质合金旋转锉广泛应用于模具加工和其他钳工工作中。由于刀齿较多、形廓复杂,且品种规格繁多,它的刃磨加工便成为一个难题。为解决这一问题,本文以天津大学自行研制的四坐标旋转锉刃磨机床为控制对象,开发了一套基于工业控制计算机(Industrial PC,简称IPC)的数控系统。根据旋转锉刃磨运动模型,该系统通过软件与硬件结合进行多坐标联动控制,实现了硬质合金旋转锉的数控刃磨加工。本文先介绍了两种四坐标旋转锉刃磨机床的总体结构,并进行了对比分析。然后,结合机床结构,在分析研究了旋转锉四坐标刃磨的可行性之后,建立了十五种形式的旋转锉刃磨运动数学模型。根据旋转锉刃磨的功能需求,结合当前开放式数控系统的发展状况,决定采用IPC机—运动控制器—驱动器—步进电机控制方案。依照此方案,对所需硬件进行了选型,并完成了各硬件模块之间的连接。同时,确定了数控系统软件设计方案,并完成了旋转锉数控刃磨系统软件的程序编制工作。制定出旋转锉加工工艺方案后,使用本数控系统,在四坐标旋转锉刃磨机床上进行多坐标联动控制,对各种形式的旋转锉做了大量实际刃磨试验。通过实际刃磨,验证了给出的旋转锉刃磨运动模型的正确性和可行性。目前,由天津大学机械工程学院研制开发的首台基于IPC的旋转锉数控刃磨机床已经投入实际使用。