在現(xiàn)代制造工業(yè)中磨削技術(shù)不斷取得新的發(fā)展雅宾。磨床的制造企業(yè)已經(jīng)把目標(biāo)放在金屬加工工藝的整合上蚯涮。磨床的成套加工和自動(dòng)化加工實(shí)現(xiàn)了軸類(lèi)零件的車(chē)削和磨削,提高了工件的加工質(zhì)量和加工效率细溅。
CNC 435型組合機(jī)床可以在一次夾緊后對(duì)軸類(lèi)零件進(jìn)行同步整體加工
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Studer公司采用S 42型組合機(jī)床第一次實(shí)現(xiàn)了軸類(lèi)零件的車(chē)削和磨削 |
近一個(gè)時(shí)期,磨床制造廠(chǎng)家也拿出了一些引人注目的東西，以便繼續(xù)提高磨床的性能和加工精度沼撕。就像傳感器對(duì)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控以及經(jīng)過(guò)調(diào)整的編程系統(tǒng)和控制模塊那樣宋雏，通用機(jī)床和自動(dòng)化磨削系統(tǒng)上的特殊組件可以對(duì)磨削過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，由直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)定位時(shí)的速度和精度务豺。為了盡量縮短零件的加工時(shí)間磨总，磨床制造商也把目標(biāo)放在加工工藝的整合上。
為了在大批量生產(chǎn)中跟上整體加工的發(fā)展趨勢(shì)笼沥，位于Stuttgart市的Studer Schaudt 公司在Zeus M型外圓磨床上配備了一根B軸舍败。該公司總經(jīng)理Ingolf Lammich博士說(shuō)，“目前敬拓，單滑架磨床最多只能裝配2根直線(xiàn)磨軸，同這種磨床相比裙戏， Zeus M2新型雙滑架磨床最多可以裝4根磨軸乘凸〔薰睿”在225°的回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)到任意角度营勤，定位精度為±0.001°倘封。采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)回轉(zhuǎn)角度為180°時(shí)模鹿，電動(dòng)機(jī)從切削至切削所需要的時(shí)間可以達(dá)到4s帚萧。加工軸頸時(shí)，采用切斷磨削挚雾，“這樣赔膳，可以對(duì)任意寬度的軸徑進(jìn)行研磨”。Lammich在解釋這種方法的優(yōu)點(diǎn)時(shí)這樣說(shuō)钩氓。
通過(guò)可靠的編程提高效益
不久前推出的另一種新研制的產(chǎn)品是用于對(duì)減速軸進(jìn)行車(chē)削和磨削的Kairos磨床诸谨。在這臺(tái)磨床上除了安裝一個(gè)外圓磨削單元和一個(gè)內(nèi)圓磨削軸之外，還安裝了一臺(tái)8工位的旋轉(zhuǎn)磨具轉(zhuǎn)塔织刹∮绷常“由于幾何形狀靈活，主要用于加工軸和軸槽車(chē)削佛岛，這是一種極為有利的方法”翩赐， Lammich認(rèn)為。此外键袱，在加工軸和軸槽時(shí)燎窘，有短暫的主加工時(shí)間和副加工時(shí)間「茏荩“但在加工軸承座時(shí)荠耽，磨削則比車(chē)削更為適合”，Lammich又說(shuō)比藻。采用CBN模片進(jìn)行多重徑向進(jìn)給磨削時(shí)铝量，可以對(duì)不同寬度的軸承座進(jìn)行極快的磨削。在加工節(jié)拍時(shí)間上银亲，組合法可以在一臺(tái)機(jī)器上用3個(gè)磨片和B軸進(jìn)行成套加工或分級(jí)加工慢叨，在加工幾何形狀工件時(shí)的靈活性很高。
Fritz Studer AG公司首次研制了一臺(tái)組合加工機(jī)床务蝠。這家瑞士生產(chǎn)外圓磨床的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家提供的S 42型機(jī)床不但可以進(jìn)行磨削加工,也可以進(jìn)行車(chē)削加工拍谐，還可以對(duì)軸和軸套零件進(jìn)行精細(xì)加工。刀架上有兩個(gè)相互獨(dú)立控制的橫向滑架馏段，采用這種滑架的縱向滑架具有極強(qiáng)的剛性轩拨，可以縮短運(yùn)行路徑。左側(cè)的十字滑架支撐磨軸座，右側(cè)的裝有1臺(tái)8個(gè)刀具位置的旋轉(zhuǎn)刀具轉(zhuǎn)塔婚廷。動(dòng)態(tài)性能極高的前置直線(xiàn)導(dǎo)軌和線(xiàn)性測(cè)量系統(tǒng)叶刮，保證機(jī)床達(dá)到極高的精度。過(guò)程內(nèi)測(cè)量控制裝置以及用于監(jiān)控的傳感技術(shù)藏苫，保證加工質(zhì)量的一致性搓捅。磨削軟件Studerwin和Studergrind可以實(shí)現(xiàn)快速而可靠的編程，從而達(dá)到對(duì)磨床的有效利用信炬。
由于工件和磨具采用特殊安排铆性，可以進(jìn)行同步加工 |
在提高過(guò)程穩(wěn)定性的同時(shí)增加磨削速度
“我們利用S 12型外圓磨床打入了一個(gè)新的領(lǐng)域”，Studer公司總經(jīng)理Fred W. Gaegauf在介紹一種新研制產(chǎn)品的性能時(shí)這樣說(shuō)移蔼】缒纾“我們?cè)赬軸和Z軸上的線(xiàn)性比例信號(hào)分辨率達(dá)10nm，加工精度在過(guò)程穩(wěn)定情況下可達(dá)100nm”懊潜，Gaegauf強(qiáng)調(diào)說(shuō)奢惋。為了達(dá)到這些尖端值，研發(fā)工程師想出了許多好主意乔蜀⌒ッぃ“為了盡量減少直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的磁力線(xiàn)對(duì)滑座的影響，每個(gè)軸在同一角度上安裝了兩臺(tái)直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)咱士，而且長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)在過(guò)程上安裝得盡可能貼近”立由，Gaegauf解釋說(shuō)。內(nèi)置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)序厉、液壓系統(tǒng)锐膜、主軸以及電子元器件的冷卻系統(tǒng)保證了熱穩(wěn)定性。1套測(cè)量控制裝置弛房、自動(dòng)活塞校正裝置道盏、1套錐形校正系統(tǒng)以及一種用于磨芯電動(dòng)彎曲補(bǔ)償?shù)难b置，確保機(jī)床達(dá)到較高加工精度文捶。高性能的研磨軟件簡(jiǎn)化了編程荷逞，同時(shí)也簡(jiǎn)化了磨床的操作粹排。
Asslar市Buderus Schleiftechnik 公司CNC 435型組合磨床的研發(fā)工程師把加工方法的整合推向了“極致”。該公司是在國(guó)家資助的項(xiàng)目上發(fā)展起來(lái)的顽耳。除了對(duì)軸進(jìn)行磨削和車(chē)削之外，該機(jī)床還可以進(jìn)行硬輥削今捕。除了將這些方法組合以外片侧，還可以進(jìn)行其他過(guò)程的整合伞注，比如粗加工——車(chē)削加工赐罪，隨后，通過(guò)研磨進(jìn)行極精密的精加工搜掸。研磨加工采用的速度達(dá)180m/s。同時(shí)程挑，研磨的加工余量也可大幅度減少酝螃，因而只需要將車(chē)削加工的粗糙毛刺磨掉而已。此外臊耳，由于工件和磨具采用特殊安排疾隙，還可以進(jìn)行同步加工。
外圓磨所適用的快速颈侈、精確而可靠地加工的工件鸯两，可以放心地交給工具磨來(lái)做长豁。瑞士Etziken市Ewag AG公司新研制的產(chǎn)品，就可以在磨制PKB和PKD刀具時(shí)采用多種速度钝侠，同時(shí)保證加工過(guò)程的安全性酸舍。由于在加工超硬材料如PKB和PKD時(shí)，砂輪的清洗以及金剛砂間隙的自由位置等對(duì)加工過(guò)程極為重要忽舟，Ewag公司為這種Easygrind刀具磨床配備了過(guò)程內(nèi)再生機(jī)叮阅。“這種機(jī)器可以使磨具和砂輪永久接觸帘饶，因而可以采用漸進(jìn)性的研磨戰(zhàn)略膜暴。”銷(xiāo)售部經(jīng)理Beat Oderbolz解釋說(shuō)特掀。比如在粗加工時(shí)經(jīng)吃崞福可以再生，同時(shí)砂輪始終是“開(kāi)放”的殊青，而且單位時(shí)間的材料磨削量也相對(duì)較高酣婶。磨床配備有3D測(cè)量系統(tǒng)貌嫡、壓力控制的砂輪進(jìn)給以及用于裝備和測(cè)量的視頻攝像系統(tǒng)”鸬耄“與傳統(tǒng)的加工相比夫椭，采用我們的Easygrind磨床益楼，磨削時(shí)間可以縮短約30%”，Oderbolz保證說(shuō)悯周。
適用于小型零件五軸加工的帶內(nèi)置快速換刀裝置的袖珍型深磨中心 |
接觸面較小禽翼，工件受荷也小
實(shí)現(xiàn)高精度和高可靠性的自動(dòng)化過(guò)程播窒，是Weilheim市Michael Deckel公司的研發(fā)目標(biāo)。在S22型刀具磨床基礎(chǔ)上袭丛，Deckel公司的工程師們研制了一種帶自動(dòng)后頂尖和中心架的磨床嘹冀，用于自動(dòng)而高效地研磨細(xì)長(zhǎng)刀具。樣機(jī)不久前在公司自辦展銷(xiāo)會(huì)上展出旋逛。“在EMO博覽會(huì)上妥触，我們將系列推出這種刀具磨床”，總經(jīng)理Bernd Woehr保證說(shuō)睬魂。今后汉买，凡涉及到加工難切削的材料如鈦鋁合金和鎳基合金制成的工件時(shí)佩脊，都可以進(jìn)行高速加工威彰。為了高效率加工這類(lèi)材料穴肘，漢堡Blohm Maschinenbau公司在Profimat 607平面磨床和立體成形磨床上配備了線(xiàn)性快速提升工作臺(tái)评抚，工作臺(tái)可以120m/min的速度來(lái)回?cái)[動(dòng)，加速度達(dá)5g邢笙。同深磨相比品昭，快速提升擺動(dòng)磨具有決定性的優(yōu)勢(shì)。銷(xiāo)售部主管Ralf Bleich強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“由于接觸面較小疚逝，摩擦和變形減小了誊爵，工件受熱負(fù)荷顯然也變小了缭涣。”陶瓷粘合的金剛砂輪保證磨削功率高赫裂，而砂輪磨損則較少〕蘧唬快速提升往復(fù)磨削尤其適合于加工難以研磨而又對(duì)熱敏感的材料僧凤，汽輪機(jī)和刀具制造工業(yè)中以及機(jī)器制造和醫(yī)藥技術(shù)中經(jīng)常使用這類(lèi)材料躯保。裝有12把刀具換刀系統(tǒng)的這種磨床也可用于銑和鉆。
據(jù)瑞士Fehraltorf市Maegerle AG公司稱(chēng)验懊，用戶(hù)采用了公司自行研制的內(nèi)置快速換刀裝置的袖珍型深磨中心义图，使公司在專(zhuān)用工件的加工中樹(shù)立了新形象召烂。這種磨床是專(zhuān)門(mén)為小型零件的五軸加工而設(shè)計(jì)的奏夫。同時(shí)可以靈活地使用多種磨具，主要是采用最大直徑為300mm憎唯，寬60mm的砂輪猛屋。同時(shí)考慮到了磨颗手、銑和鉆的各種過(guò)程參數(shù)，可以采用二軸滾壓機(jī)蚓橡，運(yùn)行速度達(dá)20 m/min的二軸式水噴頭矛唤，主驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)數(shù)視過(guò)程種類(lèi)的不同最大可達(dá)10000r/min怜腊。 |
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作者：Bernhard Kuttkat |
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