與普通往復(fù)磨削加工相比，強力成形磨削有著明顯的工藝優(yōu)勢茉蔗。在汽車零部件制造業(yè)峭跺，應(yīng)用強力成形磨削技術(shù)對提高零件加工品質(zhì)和效率大有益處。

圖1 數(shù)控強力成形磨床布局結(jié)構(gòu)示意圖

高效锚躺、高精度新罗、低成本

強力成形磨削技術(shù)從20世紀60年代后期開始被投入應(yīng)用，是一項先進的工藝技術(shù)骄雇，它是在砂輪線速度保持常規(guī)磨削情況不變的情況下加大切深量训奢、工作臺作緩速運動帘惜、一次進給的磨削方法。至今饼暑，強力成形磨削技術(shù)日臻成熟與完善稳析，已廣泛應(yīng)用于航天航空、汽車弓叛、機械等行業(yè)彰居。

強力成形磨削機床的布局結(jié)構(gòu)如圖1所示，其加工工藝特點主要表現(xiàn)為：有較大的切削深度撰筷，砂輪一次切入量可達幾毫米到十幾毫米陈惰；其二，由于磨削切削深度大闭专，磨削力和磨削熱都很大奴潘，這樣限制了工件的進給速度，一般縱向進給速度為30～250mm/min影钉；其三画髓，強迫冷卻——因為磨削切削深度大，砂輪同時工作的磨粒多平委，每一個磨粒都是一個切削刃奈虾，由于切削長度長，屑成絲狀金屬廉赔，在撕裂變形過程中產(chǎn)生很大的熱量以息，甚至可以將磨屑熔化形成焊珠并使零件表面燒傷，因此冷卻液應(yīng)必須以一定的壓力和流量送入磨削區(qū)祥怖，起到強迫冷卻作用兴题，將砂輪所產(chǎn)生的的熱量迅速帶走，同時沖掉附著在砂輪表面上的一部分絲狀磨屑抽胁。由此也可見強力成形磨削相對普通往復(fù)磨削的優(yōu)點：生產(chǎn)效率高噩檬，平均是一般普通磨削的3～5倍；工件成形快喜即，可以從毛坯直接加工到成品肾轨，不需要預(yù)加工，簡化了工序套芦，節(jié)省了工時档徘，降低了成本；成形精度高短材，表面質(zhì)量好宝各；可以實現(xiàn)自動化磨削循環(huán)等。

自主研發(fā)

隨著制造技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展搭独，國際上的強力成形磨削機床日新月異烫止，產(chǎn)品具有越來越高的技術(shù)含量和性價比蒋荚，在我國，以杭州機床集團公司的產(chǎn)品為代表的強力成形磨削機床也已打破了以往我國此類高端數(shù)控機床完全依賴進口的局面馆蠕，極大地提高了我國制造業(yè)期升，尤其是航空航天和汽車制造業(yè)的裝備水平。

目前互躬，杭州機床集團公司的數(shù)控強力成形磨床已形成系列產(chǎn)品——臺面寬度規(guī)格200～500mm播赁，長度630～2500mm，其中以MKLD7140數(shù)控強力雙磨頭磨床和MKL7150×16/2七軸五聯(lián)動的數(shù)控葉冠圓弧強力成形磨床最具代表性吼渡。

該系列機床采用T形高剛性結(jié)構(gòu)布局容为，立柱中腰移動是專利技術(shù)(專利號：ZL03 2 30376.9)；主軸系統(tǒng)高剛性軸承采用熱平衡技術(shù)和國內(nèi)首創(chuàng)的氣封技術(shù)寺酪，砂輪恒線速控制坎背；X、Y寄雀、Z三軸結(jié)構(gòu)工藝性先進得滤，機床定位精度和重復(fù)定位精度高，執(zhí)行德國VDI/DGQ3441技術(shù)標(biāo)準百睹；產(chǎn)品兼?zhèn)涠喾N修正技術(shù)菊虏，如金剛滾輪臺式或在線連續(xù)修正、二軸聯(lián)動筆形或盤形修正等阳框；數(shù)控系統(tǒng)配置西門子802D/810D/840D系統(tǒng)不等桦材，可實現(xiàn)自動磨削循環(huán)；冷卻沖洗系統(tǒng)壓力8bar(1bar=105Pa),流量132～367L/min旦氓；工作精度高炮惕，表面粗糙度Ra≤0.63μm，成形表面輪廓度&pulsmn;0.005mm汛刻。

圖2 MKL7150×10數(shù)控強力成形磨床局部及其加工的汽車轉(zhuǎn)向齒條零件 

圖3 六工位液壓夾具局部

汽車零件加工案例

MKLD7140數(shù)控強力雙磨頭磨床和MKL7150×16/2七軸五聯(lián)動的數(shù)控葉冠圓弧強力成形磨床等磨床可用于加工飛機發(fā)動機葉片樅樹根與鎖片槽射贡、汽輪機葉片榫齒、柴油機連桿結(jié)合齒琐店、剪板機剪刃贩俺、刀具鋸片齒等艘珊，在汽車制造業(yè)可用于轉(zhuǎn)向齒條齒俊势、搖臂扇形齒、齒條活塞中齒等多種零件的加工绷旗，以下簡單舉例說明喜鼓。

汽車轉(zhuǎn)向齒條齒

轉(zhuǎn)向齒條的圓柱體一側(cè)有寬度200mm左右的齒條，齒深5～10mm衔肢，國外先進的加工方法是采用強力成形磨削庄岖，與常規(guī)的銑削豁翎、插齒或拉削工藝方法相比，其明顯的優(yōu)點是刀具成本低隅忿，加工柔性好心剥、效率高，零件表面質(zhì)量好背桐，加工精度高等优烧。隨著國內(nèi)汽車與零部件制造業(yè)日趨國產(chǎn)化，零件加工品質(zhì)的不斷提高链峭，強力成形磨削技術(shù)也日益被人們所推崇畦娄。湖北飛寧公司選用MKL7150×10數(shù)控強力成形磨床加工汽車轉(zhuǎn)向齒條齒(圖2)，采用臺式金剛滾輪修正器弊仪，兼?zhèn)渑_式金剛碟形應(yīng)用Y熙卡、Z軸聯(lián)動實現(xiàn)成形修正；采用六工位液壓夾具(圖3)冠八，一次裝夾6件选曼；數(shù)控系統(tǒng)為西門子840D系統(tǒng)。在磨削過程中晋合，除工件裝卸外主厅，均可數(shù)控執(zhí)行自動完成加工，磨削工作循環(huán)是“粗磨－修正砂輪－精磨”掐腕，工藝上采用工件整體淬硬咒祠，垂直總進給量6.5mm，直接磨出成形齒捺再，單件加工時間約4min萌琉。

汽車轉(zhuǎn)向搖臂軸扇形齒

汽車轉(zhuǎn)向搖臂軸扇形齒的齒部模數(shù)為8～10m，一般加工工藝是齒形滾削或插削后滲炭淬火糜隶，比較先進的工藝是淬火后采用成形磨齒以提高齒形精度和粗糙度并延長使用壽命咧饭。扇形齒的成形切削是根據(jù)直齒漸開線齒輪的嚙合原理而成的，所以可以將工件搖臂軸一端安裝在與數(shù)控分度頭連接的液壓卡盤上会激，另一端頂尖支承栏渺，使工件與成形砂輪之間做嚙合擺動來進行磨削。砂輪的修正方式采用臺式金剛石滾輪锐涯，滾輪齒形與扇形齒嚙合相配磕诊，工步過程為“裝工件－修正砂輪－磨齒形－卸工件”，之后進入下一個循環(huán)纹腌。在此加工過程中霎终，齒部粗加工后留磨削余量單面0.2mm左右，單件加工工時約5min。

汽車轉(zhuǎn)向齒條活塞中齒

汽車轉(zhuǎn)向齒條活塞中齒的齒部是與搖臂軸扇形齒相嚙合的莱褒，所以一般性工藝與搖臂軸扇形齒相同击困，但若要與磨齒工藝的扇形齒相嚙合則必須使用數(shù)控強力成形磨床，主機規(guī)格可以與搖臂軸同型號MKL7132×6或MKL7140×10广凸，配置四工位液壓夾具阅茶，臺式金剛滾輪砂輪修正器，滾輪齒與活塞中齒可嚙合相配谅海。工件齒部粗加工后單面留磨削余量0.2mm左右目派，砂輪修整成形，縱向進給200mm/min左右胁赢，一次磨削加工成形咧歪，工步過程為“裝工件－修正砂輪－磨齒形－卸工件”，然后進入下一個循環(huán)欠杀，單件加工工時1min左右厦湘。

從以上的加工案例中，不難看出讯策，強力成形磨削工藝的生產(chǎn)效率比普通往復(fù)磨削要高很多哺里，而且工件不需預(yù)加工，不僅節(jié)省了工時购烹，也降低了成本骄鸽，是汽車零部件制造中非常值得推廣應(yīng)用的一種先進的工藝技術(shù)。 

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