磨削還是硬車削

選擇并不像您認為的那么簡單

決定使用磨削還是硬車削來完成工件加工可能很困難向图，通常不能靠直覺谈毫。這兩種工藝都能達到極高的公差和表面粗糙度。最高效的選擇取決于工件特征碉讯、材料鹤鲤、批量大小、設(shè)備產(chǎn)能以及其他幾個因素订淑。

磨削枷辫，還是硬車削

在決定使用車削還是磨削來完成工件加工時，舊的計算法則是搁排，硬車削性價比更高笔房，但如果對尺寸公差和表面粗糙度要求很高，則只能選擇磨削占窥。

在當(dāng)今的車削和磨削技術(shù)面前学虑，這些假設(shè)都是錯誤的。使用合適的機床唆海，硬車削可以為70HRC的材料（包括硬質(zhì)合金）提供極高的公差和表面粗糙度没惶。但在許多情況下，磨削可能仍然是性價比更高的選擇簇抵。這完全取決于工件配置庆杜、材料、設(shè)備產(chǎn)能碟摆、批量大小以及其他幾個因素晃财。

旗下?lián)碛?a target="_blank" class="mmstipc1" >達諾巴特、OVERBECK和漢布雷格公司典蜕，達諾巴特在制造精密磨床和精密硬車床領(lǐng)域擁有超過70年的經(jīng)驗断盛。設(shè)計者對這兩種技術(shù)并無偏見，他們表示愉舔，在所有給定的應(yīng)用中钢猛，沒有硬性規(guī)定來快速確定哪種工藝更可靠伙菜、性價比更高。但是一些通用觀點可以幫助應(yīng)用程序工程師開始朝著正確的方向思考命迈。下面將概述這兩種工藝贩绕。

基本信息

首先，我們應(yīng)該對硬車床進行區(qū)分壶愤。硬車削可以在各種標準車床上完成淑倾，但與磨削相比，它們通常只能進行粗加工涮饱。然而绸廉，達諾巴特漢布雷格公司生產(chǎn)的精密硬車床精度更高，精度范圍在亞微米級常择，表面粗糙度為0.1-0.4微米Ra姨痊，對55-70 HRC的材料進行單點車削加工。這是一種簡單可靠的工藝笆赤，具有許多優(yōu)點哥甲，特別是對復(fù)雜形狀和內(nèi)外徑相結(jié)合的工件進行多表面加工時。

內(nèi)徑和外徑磨削把毒、無心磨削以及具備車削和磨削功能的復(fù)合機床仍然占有重要地位裹耗。達諾巴特制造所有這些機床，能夠很好地判斷哪種工藝能夠為哪種特定應(yīng)用提供最高效的選擇徽捶。

一般而言痘宋，下列情況下，硬車削最具優(yōu)勢

• 圓形工件具有復(fù)雜的幾何形狀淡箱，和/或需要內(nèi)徑/外徑組合加工

• 高混合/低容量環(huán)境需要頻繁的機床設(shè)置

• 可能進行空轉(zhuǎn)

磨削仍然是加工以下工件的最佳選擇

• 薄壁和/或高長徑比

• 強干涉表面

• 長時間運行的工件要求工藝高度一致

• 工件形狀不能轉(zhuǎn)動

硬車削的固有優(yōu)勢在于它是一個更簡單塌瑞、更靈活的工藝。從設(shè)置和工藝管理的角度來看蛔六，它與傳統(tǒng)車床幾乎沒什么不同—易于編程和方便更換單點刀具荆永。成本大幅降低，特別是對以前需要車削和精磨的工件国章。

磨削的主要優(yōu)勢在于它是一個更穩(wěn)定的工藝具钥。砂輪性能在其整個生命周期內(nèi)保持不變，在線測量可以確保在生產(chǎn)加工過程中達到很高的Cpk值液兽。雖然單點車削刀具可能容易更換骂删，但加工硬質(zhì)材料時磨損速度更快，而且整體刀具的成本通常會隨著磨削加工而降低四啰。圓柱磨削可能是非平衡或非圓工件的唯一選擇宁玫。

下面將對每個工藝進行更多介紹:

硬車削  

為什么幾乎所有的機床都不能進行精密硬車削？材料越硬，切割工件所需的力度就越大欧瘪，更大的切削力會對導(dǎo)軌施加更大的反推力眷射。

傳統(tǒng)數(shù)控車床根本無法承受這種更大的切屑力，從而導(dǎo)致形狀精度不夠佛掖，表面粗糙度差只逐，刀具磨損增加。真正的精密硬車床將提供持續(xù)的高工件精度（亞微米）和更長的刀具壽命恕孙。

漢布雷格通過幾個關(guān)鍵的機床部件解決了這些需求坠诈。硬車床的底座由天然花崗巖制成淑储，在硬度帘缤、熱穩(wěn)定性和減振能力方面優(yōu)于鑄鐵。機床配備靜壓導(dǎo)軌俏堆，各軸浮在加壓油膜上憋屑。無需表面與表面接觸，導(dǎo)軌可以無摩擦篡呆、無磨損地運行汽后，對硬車削極為重要，能夠進一步增強機床的抗振能力摇龟。這使得漢布雷格機床能夠達到0.5-1微米的形狀精度两胃、0.15微米Ra的表面粗糙度和≤ 1微米的尺寸精度。

這些功能使得機床能夠?qū)懿考M行精密硬車削遮乾，例如:

• 滾珠絲杠螺母

• 軸承環(huán)和滾柱軸承

• 液壓部件

• 驅(qū)動軸和齒輪

• 各種模具&沖模組件

工件通常采用硬車削的方式加工以下材料专肪，如淬硬軸承鋼、高速鋼堪侯、模具鋼嚎尤、滲碳鋼、碳化合金和舶來航空航天材料伍宦，如鉻鎳鐵合金芽死。

磨削    

對于各種形式的圓柱磨削，一個明顯的爭論是使用超精密工件次洼。極其精確的磨削工藝可達到0.5-1微米的形狀精度关贵，≤1微米的尺寸精度，0.1微米Ra的表面粗糙度卖毁。但磨削只適用于高端工件的觀念是完全錯誤的坪哄，磨削很可能是各種應(yīng)用中的低成本選擇。

部分原因是势篡，磨床通過配置能夠生產(chǎn)幾乎所有特征的工件翩肌，包括一些不能在車床上生產(chǎn)的工件。磨床為圓形工件的配置包括：

萬能磨床（內(nèi)徑/外徑）

無論您想要一臺僅加工外徑、內(nèi)徑或內(nèi)外徑都加工的機床念祭，都有多種磨床可供選擇沽票。內(nèi)徑/外徑磨床提供極大的柔性，可生產(chǎn)各種圓形或其他形狀的工件裙系。在某些應(yīng)用中憋考，剝皮式磨削（使用窄砂輪磨削工件）在某些應(yīng)用中能夠與單點硬車削的效率相媲美。

無心磨床

雖然無心磨床已經(jīng)存在了大約一百年眼膊，它仍然是各種軸磨削應(yīng)用的最高效選擇绪樊。許多人傾向于認為無心磨削主要是為了加工簡單的圓柱形狀，如磨棒料舆鸿。無心磨床確實擅長這個藐篡，但也可以定制為精磨多特征工件的磨床。

令人驚訝的是翰发，盡管金剛石和CBN砂輪可能非常昂貴辑剿，磨削加工的刀具成本通常都比較低。在一些常見的情況下吮骑，一個砂輪在需要更換之前能夠加工的工件多達20萬甚至50萬個坚浩。即使砂輪成本很高，平均到每個工件才不到一美分循头。而且不只是刀具成本绵估，耐磨性更好的砂輪減少了工藝的可變性和更換刀具的需求，提高了機床的利用率和產(chǎn)量卡骂。

選擇哪種工藝加工工件国裳？

如果有一套明確的標準來確定工件應(yīng)該是精密車削還是磨削是非常理想的。不過事情從來都沒有那么簡單偿警，在得出最終解決方案之前需要考慮很多變量躏救，而且往往會得出與直覺相反的結(jié)論。對這兩種工藝都有豐富經(jīng)驗的供應(yīng)商能夠提供公正的建議螟蒸，與他們合作很有幫助盒使。下面幾個應(yīng)用就能說明這一點。

此錐形軸承內(nèi)圈（圖1）由硬度為60 HRC的100Cr6鋼制成七嫌∩侔欤基于之前的工藝，制造商希望減少工藝步驟诵原，減少節(jié)拍時間英妓，提高產(chǎn)品質(zhì)量。新工藝中狠寒，外徑為330 mm（約13英寸）呈篱，對軸承內(nèi)圈的外徑和內(nèi)徑都進行車削和表面處理。精密硬車削工藝能夠?qū)?nèi)徑同心度和錐度保持在<3微米，壁厚<3微米臣塑，錐形角度為±20弧秒嗜谎。12分鐘內(nèi)完成加工。

此錐形軸承內(nèi)圈（圖2）由磨床加工特干。有著相似的降低成本和改善質(zhì)量的目標早知，該內(nèi)圈材料是硬度為62HRC的100Cr6鋼。72.72 mm（2.863英寸）的外徑和法蘭經(jīng)過粗磨和精磨涨剧，圓度< 2微米南砰，Ra < 0.4微米。節(jié)拍時間只有90秒樊淑。

這兩個案例涨拣，工藝設(shè)計良好，但對加工的最佳技術(shù)卻得出了不同的結(jié)論丽示。決定工件需要哪種技術(shù)進行加工時卫漫，與具備相關(guān)知識的專家合作菲饼，讓其幫助指明方向是非常有用的肾砂。如開頭所說，決策取決于多種因素宏悦，即使對經(jīng)驗豐富的制造工程師而言镐确，也可能無法輕易地給出解決方案。達諾巴特的獨特優(yōu)勢能夠提供幫助饼煞，既制造精密磨床源葫，又制造世界上最精確的精密硬車床，能夠毫無偏向地處理應(yīng)用問題砖瞧。

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（達諾巴特集團）

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