【編者按】柯爾柏斯來(lái)福臨機(jī)械(上海)有限公司為聯(lián)合磨削集團(tuán)中國(guó)區(qū)子公司锦列《允。柯爾柏集團(tuán)在煙草 (柯爾柏虹霓), 造紙 (過(guò)程解決)惑淳、制藥包裝系統(tǒng)(醫(yī)藥包裝) 以及磨床制造(聯(lián)合磨削)共有9600名員工。 聯(lián)合磨削集團(tuán)擁有八個(gè)知名品牌（斯圖特, 肖特, 米克羅莎, 瓦爾特, 伊瓦格, 美蓋勒, 保寧, 瓊格）御铃，掌握著世界第一的硬質(zhì)精磨技術(shù)碴里。

柯爾柏斯來(lái)福臨(隸屬聯(lián)合磨削集團(tuán))新開發(fā)的工藝（如：超聲波輔助磨削或電蝕修整工藝）將對(duì)高要求脆硬材料的加工提供支持。

根據(jù)實(shí)際情況上真，超聲波輔助磨削可使內(nèi)圓端面磨削加工作用力降低大約30-50%

采用STUDER- WireDress?的線切割修整技術(shù)將使金屬基砂輪的磨削時(shí)間降低大約30-40%

磨削加工工藝是一種最終加工技術(shù)咬腋，不同行業(yè)對(duì)它提出了不同的要求。在過(guò)去數(shù)年中睡互，硬質(zhì)合金或陶瓷等脆硬材料零件制造商對(duì)組件質(zhì)量提出了不斷提升的要求根竿。為了優(yōu)化此生產(chǎn)流程，本文將舉例介紹兩個(gè)研究項(xiàng)目：“超聲波輔助磨削”和“線切割修整”(STUDER-WireDress?)脯黎，它們是由Fritz Studer AG發(fā)起的瑞士研究促進(jìn)活動(dòng)范疇內(nèi)的一項(xiàng)合作項(xiàng)目东镶。

超聲波輔助磨削

在針對(duì)超聲波輔助磨削的研究中忆帐，對(duì)采用金剛石砂輪加工陶瓷(ZrO2兵正、Al2O3、Si3Ni4)的內(nèi)圓磨削流程進(jìn)行了重點(diǎn)關(guān)注梢纫。采用這些材料的零件今后可用于醫(yī)療器材或者精密測(cè)量技術(shù)（測(cè)量球）窖硝。

按照在此最新介紹的方法，可在目前的機(jī)床設(shè)計(jì)中采納超聲波磨削主軸汤浊，也可將它加裝到現(xiàn)有機(jī)床上邓晃。這一受專利保護(hù)的方法考慮到了把超聲波發(fā)生激勵(lì)器整合到已知內(nèi)圓磨削主軸設(shè)計(jì)方案中的問(wèn)題。對(duì)于超聲波發(fā)生器將在對(duì)磨削工具加以考慮的情況下進(jìn)行計(jì)算砚皆，并進(jìn)行相應(yīng)的加工纤票。根據(jù)所計(jì)劃的應(yīng)用條件，必須采用較小的砂輪直徑(<3mm)旦良。

為了利用磨削工具切削速度較高的優(yōu)點(diǎn)猪攀，所以在開發(fā)超聲波主軸組件時(shí)把主軸轉(zhuǎn)速固定在60000-100000轉(zhuǎn)/分鐘的范圍。為了滿足這一應(yīng)用條件侵俗，對(duì)于需開發(fā)的超聲波磨削主軸提出了新的要求锨用，以確保實(shí)現(xiàn)超聲波輔助加工的理論優(yōu)點(diǎn)丰刊。在此介紹的范例中，此要求尤其體現(xiàn)在降低整體陶瓷材料內(nèi)圓端面磨削時(shí)作用于材料上的加工作用力（根據(jù)情況大約30-50%）上增拥，這能使切削量更高啄巧、刀具磨損更小。

降低表面粗糙度

軸向疊加的超聲波運(yùn)動(dòng)是由所集成的控制感測(cè)器通過(guò)感應(yīng)引發(fā)的掌栅，這種運(yùn)動(dòng)在磨削脆硬材料時(shí)將對(duì)切屑形成過(guò)程提供幫助秩仆。為了使這一潛力得到利用，已實(shí)現(xiàn)了在主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)同步進(jìn)行70kHz超聲波運(yùn)動(dòng)的傳輸猾封。這一情況代表著一種最新技術(shù)逗概。

針對(duì)陶瓷零件內(nèi)圓切入磨削也采用相同檢測(cè)裝置進(jìn)行了試驗(yàn)。另外還發(fā)現(xiàn)具有降低表面粗糙度的效果忘衍，這將為此工藝的未來(lái)用戶進(jìn)一步挖掘出經(jīng)濟(jì)性潛力逾苫。

線切割修整技術(shù)

原則上，在加工上述脆硬材料時(shí)將使用各種粘結(jié)劑體系的金剛石砂輪枚钓。鑒于硬質(zhì)合金和高性能陶瓷（包括硬度馅块、韌性）的材料特性，必須使用此高硬度磨料喳卫。但這種磨料也會(huì)發(fā)生物理性磨損吨争，它把修整問(wèn)題提上了議程。在這方面硫红，已知修整技術(shù)常常都具有缺陷绊蚯，而且再現(xiàn)性不夠。

因此综姜，STUDER在過(guò)去進(jìn)行的一個(gè)基礎(chǔ)試驗(yàn)中對(duì)金屬基金剛石砂輪的電火花修整進(jìn)行了研究箭堆，并將此研究結(jié)果連同最新知識(shí)按照實(shí)踐要求轉(zhuǎn)化為外圓磨削砂輪的修整條件。所進(jìn)行的試驗(yàn)針對(duì)金屬基金剛石砂輪的應(yīng)用并使用油作為冷卻潤(rùn)滑液挽钧，而且油同時(shí)還起著電解質(zhì)的作用猿异，同時(shí)還通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定此方法也能用于金屬基CBN砂輪。

正如您今天在高速加工所使用的一樣熊朵，金屬基金剛石砂輪的應(yīng)用已得到了復(fù)興兢涡，即使是在較低的切削速度時(shí)也能獲得較高的切削能力，因?yàn)榻柚娀鸹üに嚥粌H可生成規(guī)則的砂輪外形輪廓殖熟，還可獲得出色的磨粒出露高度局待，從而能有針對(duì)性地獲得材料磨削所需的容屑空間。此磨粒出露高度菱属，加上金屬粘結(jié)劑具有很高的磨粒附著力钳榨，這將使磨削能力達(dá)到最佳。

顯著降低磨削時(shí)間

在采用STUDER-WireDress?技術(shù)按照生產(chǎn)條件進(jìn)行的批量模擬表明照皆，相比現(xiàn)在的金屬基砂輪磨削流程重绷，它能使每個(gè)工件的磨削時(shí)間顯著降低30-40%沸停。

線切割工藝被選擇用于STUDER-WireDress?系統(tǒng)，因?yàn)橄啾却怪彪娢g工藝昭卓，它的線徑始終恒定愤钾。因此不必為獲得完整的砂輪外形輪廓而制造一個(gè)垂直電蝕工具。一個(gè)專門開發(fā)的送線系統(tǒng)采用連續(xù)性送線進(jìn)給裝置候醒，確保輪廓精準(zhǔn)能颁，它能在進(jìn)行修整期間精確且無(wú)振動(dòng)地進(jìn)行送線。借助指定直徑的金屬線可在砂輪外形輪廓上生成小于0.2毫米的內(nèi)圓弧和小于0.05毫米的外圓弧倒淫。借助這些參數(shù)伙菊，用戶在加工中將會(huì)有全新體驗(yàn)。

砂輪輪廓精度

砂輪的整個(gè)輪廓精度將由磨床機(jī)床軸的質(zhì)量決定祭静，因?yàn)樗袚?dān)著砂輪輪廓軌跡運(yùn)行的工作纷沽。鑒于技術(shù)緣故，精密磨床在此提供了最佳先決條件姻粱。STUDER-WireDress?方案完全符合機(jī)床整合的條件讹唧，也就是說(shuō)將在機(jī)床中（無(wú)砂輪更換）、且必要時(shí)還要在速度為工作轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)砂輪進(jìn)行修整研镀。此措施將對(duì)磨削流程的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響剃坦。通過(guò)對(duì)由替代SiC修整工具的STUDER-WireDress?工藝生成的砂輪表面形貌進(jìn)行比較，還發(fā)現(xiàn)了其他有利方面焙檀，如：降低磨削作用力以及提高磨削比（G值）绝电。

機(jī)床操作人員可通過(guò)控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)借助線蝕工藝修整磨削工具所需的最佳參數(shù)。因此辟瞄，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)默在，STUDER-WireDress?的技術(shù)整合是可以掌控的，且與他所熟悉的磨床操作和編程方法類似遍送。

（工程博士FRANK FIEBELKORN）

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