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從CIMT2015看先進珩磨技術及工藝

發(fā)布時間:2015-11-06

第十四屆中國國際機床展覽會(CIMT2015)匯集了全球最先進實用的機床工具產(chǎn)品,境內(nèi)外知名磨床制造商都展出了最有代表性的產(chǎn)品,可以說,此次參展的珩磨機床基本代表了當前最為先進的珩磨技術及工藝。
  

  珩磨加工的獨特之處是其他切削加工不可替代的,因而在近些年來有了很大發(fā)展,得到了廣泛應用。之前,中國的珩磨技術發(fā)展相對比較滯后,珩磨產(chǎn)品高端市場主要被德國、美國、意大利、日本等少數(shù)幾個大公司長期占領,進口一臺高精度立式珩磨機至少要花上幾十萬至上百萬歐元,加上高昂的工具成本消耗,使得許多用戶企業(yè)望而卻步,甚至有企業(yè)報怨他們的利潤都用來購買珩磨工具了。經(jīng)過中國珩磨人幾十年的不懈努力,中國企業(yè)逐漸在世界珩磨技術舞臺上占據(jù)了一席之地,打破了一直以來由外國企業(yè)壟斷的局面,為中國加工企業(yè)帶來了實惠。下面以展品為例介紹部分先進的珩磨技術:

  1、主機技術進步

 ?。?)操作智能化
  
  珩磨加工工藝是非常復雜的加工過程,機床主軸旋轉、主軸往復、主軸換向、磨頭油石的進給、冷卻系統(tǒng)等因素都影響加工零件的精度。只有在實際加工過程中反復實驗、調(diào)節(jié)參數(shù),才能得到可靠的珩磨加工精度。在這方面,德國格林的lifehone系列高精度珩磨控制單元采用格林專用控制系統(tǒng),該系統(tǒng)具有程序助手功能,通過輸入少許工件材質和刀具數(shù)據(jù)后,相關參數(shù)就會被自動計算出來。此外,系統(tǒng)還會對所有數(shù)據(jù)和加工程序進行儲存,對于任何級別的珩磨師,程序助手都會助其簡化操作,使加工簡明易懂。

  (2)加工高效化
  
  本次展會上,幾乎所有的珩磨廠商都展出了數(shù)控順序珩磨機床,這種加工用一組不同直徑的金剛石鉸刀以尺寸大小順序進行加工,每一個直徑的刀具只作一個往復的切削動作,多個刀具全部加工完成后達到最終零件尺寸要求。順序珩磨可以得到較高的生產(chǎn)效率和較好的幾何精度,容易保持零件尺寸的一致性。如北京第一機床廠的B3HM-022數(shù)控順序珩磨機、善能(SUNNEN)的VSS-2系列順序珩磨機以及北京大足的順序珩磨機等都可達到圓度0.0015mm、柱度0.002mm的加工精度。

  (3)設計宜人化、綠色化
  
  新技術沖擊下的中國機床制造業(yè),也逐漸從過去的功能單一、防護簡單的老式結構,逐漸轉變?yōu)榧庸すδ芏嘣庑蚊烙^大方,且更符合人機工程學。漂亮潔凈的外罩確保了安全穩(wěn)定的操作環(huán)境,可拆除的側面罩板,便于自動上下料系統(tǒng)的添加、集成。簡單的例子就是北京大足的順序珩磨,當工件處于裝卸工位時,有一個微型汽缸會把加工完的工件推離正常裝卸位,以保證下一工件正確安裝。

  同時,節(jié)能降耗、節(jié)約資源等綠色理念也在展品上得到更多體現(xiàn)。如日進公司的機床工作燈具有自動開閉功能,如果機床待機30min以上,機床的工作燈就會自動熄滅,當重新開動時,工作燈會亮起,力求在高效率運轉的同時減少耗電量。

  2、周邊技術進步

  (1)控制系統(tǒng)精確化、數(shù)字化
  
  隨著工業(yè)的發(fā)展和技術的進步,自動化要求越來越高,產(chǎn)品質量的保證逐漸由人工經(jīng)驗為主向靠設備自動化控制為主發(fā)展。如銀川大河五軸數(shù)字控制系統(tǒng)控制的數(shù)控珩磨機床,主軸往復是通過伺服電機直接驅動伺服比例閥實現(xiàn)速度、加速度、換向位置的控制,并可實現(xiàn)短行程修磨,往復換向精度可達0.5mm,這在珩磨機領域算是比較先進的控制理念。另外,他們還將這項控制技術應用在另一臺剎車轂珩磨機床上,現(xiàn)場模擬加工動作比較柔和,換向位置控制也比較準確。

  (2)可選附件功能多樣化

  隨著珩磨技術的日益發(fā)展,珩磨機床各種可選附件也越來越多,如多軸、多立柱、多步驟的加工工序,自動上下料裝置,在線和線后測量系統(tǒng)及控制反饋,油霧消除系統(tǒng),冷卻過濾系統(tǒng)等功能附件,以及單軸珩磨工藝配后測量可以擴展之雙軸加后測量就具備了雙倍的加工能力,再配自動上下料系統(tǒng),該機床可變身為大批量高產(chǎn)出設備。另外,格林還推出自動換刀系統(tǒng),納格爾推出工業(yè)機器人等。

  (3)測量系統(tǒng)動態(tài)化
  
  目前在珩磨加工中在線氣動測量技術應用廣泛,在量儀的線性范圍內(nèi)有較高的測量精度,一般為0.004-0.008mm左右。美國善能展出了在線測量反饋系統(tǒng),其原理是在機床加工第N件過程中,測量前一件(N-1件),將測量信號送入控制系統(tǒng),系統(tǒng)經(jīng)過辨認,濾除偶然誤差及粗大誤差,將認定的系統(tǒng)誤差與輸入的約束值比較,將通過數(shù)學模型計算后的校正參數(shù)送入執(zhí)行機構,改變進給量或切削時間等參數(shù),控制尺寸分散度。該系統(tǒng)實控尺寸精度可達0.004-0.006mm。

  我們親眼目睹每一屆展會國產(chǎn)珩磨技術的進步與變化,與國際頂尖珩磨技術的差距在一步步縮小,深切感受到國內(nèi)珩磨人的堅持與努力,使國產(chǎn)珩磨由一個稚嫩的嬰兒成長為一個陽光青年,活力四射,朝氣蓬勃。