創（chuàng）新（xīn）科技發展（zhǎn）未來-數（shù）控機床市場網

您現在的位置：磨床網> 熱點新聞>創新科技發展未來

創新科（kē）技發展未來

2015-12-25 來源：寧夏（xià）銀川大河數控機床有（yǒu）限公司作者：孫兵

以主題為“新常態、新（xīn）發（fā）展”的第十四屆中國國際機床展覽會於4月20日（rì）——25日在首都北（běi）京成功舉辦，我有幸以（yǐ）中國機床工具工業協會（huì）鑽鏜床分會展品評述員的身份參加了此次（cì）展（zhǎn）覽會。本次展會展品（pǐn）種類繁多，亮點新穎，集中體現了我國國產（chǎn）數控機床的發展優勢與技術實力，讓我深切感受到了我國機床業（yè）旺盛的生命力（lì）和創新能力。

本次展會參展展品主要有大型複合加工中心、落地鏜銑床、重（chóng）型數控龍門加工中心（xīn）、中小型加工中心、立式加工中心、珩磨（mó）機、智能機器人及機床各種轉台、數控（kòng）係統、刀具等機床配件。但凡展出的展品都具備高速、高精度性能，都在技術和工（gōng）藝上（shàng）有著很大的突破與革新，下麵我就著重（chóng）以珩磨機為例，分析此次展會上展品性能的優越性。

本次展會上（shàng）珩磨機展（zhǎn）出相對較少，主要有德國格林立（lì）式PT係列（liè）珩磨（mó）機，浙江台州（zhōu）新潮珩磨（mó）XCHM-4000強力型高精密珩磨機，寧（níng）夏中衛大河2MKH2215Z型立式數（shù）控珩磨機床（chuáng）等。

一、珩磨的優越性

珩磨加工（gōng）是磨削（xuē）加工的特殊形式，是一種低速表麵精加工工序，又是一（yī）種高效率的（de）加工方法，是零件內孔精加工的唯一途徑，在工業製造中有著非常重要的作用。為了修正被（bèi）加工件的（de）尺寸、形狀和表麵質量，利用裝在珩磨頭上的珩磨油石與被加工表（biǎo）麵保（bǎo）持一定的接觸，並（bìng）互有一定的壓力，進行兩坐標運動來（lái）切削加工。通過選取不同型號的珩磨工具，即可加工高硬度（dù）合金鋼、也可以加工軟鋼、銅、鋁合金、石墨、陶瓷等零件內孔，運用十分廣泛。

由於珩（héng）磨加工精度高，所以珩磨工（gōng）具（jù）、珩磨液、夾具（jù）及裝夾方式等都會對（duì）珩磨（mó）效果產生不可忽視（shì）的影響，因此為解決生產中的不同問題，此次展會（huì）上各品牌珩磨機（jī）床（chuáng）都做了合理的配置，形成了有效（xiào）的解決方（fāng）案。

工（gōng）件在珩磨過程中，由於砂條與工（gōng）作表麵的接觸麵積大，珩磨壓力小（xiǎo），工件是柔（róu）性夾持，易於自動定心，且（qiě）相對運動速度低，熱變形小，因而能（néng）獲得很高的尺寸精（jīng）度、幾何精度和表麵粗糙度，不存在內圓磨容易產生的工件表麵燒傷、內應力等問題，對深孔、細長孔的（de）加工，珩磨比內圓磨更具優勢。珩磨與手工或金剛石鉸（jiǎo）刀珩磨相比，效率要高很多。珩磨另一優點是被加工過的零件（jiàn）表麵有交叉網紋，這些網紋相當於（yú）無數個儲油槽，並形成油膜，從而改善零件的潤滑條件，提高零件的（de）使用壽命。

二、當前珩磨（mó）機床的組成部分及工作原（yuán）理

珩（héng）磨機床主要由珩磨（mó）機構、夾緊（jǐn）機構、步伐式（shì）比例輸送機構、冷卻係統、氣動液壓係統及電器控製係統等部分組成，其（qí）中珩磨機構包（bāo）括如下（xià）幾部分：衝程控製機構（gòu）、進給機構、氣動測量（liàng）係（xì）統（tǒng）、回轉主（zhǔ）軸及珩磨（mó）頭。

珩磨機其實是珩磨頭的進給機（jī）構，該進給機構是靠機械及液壓傳動配合電氣控（kòng）製、氣動量儀（yí）完成砂條進給的，下麵我（wǒ）們先分析其機械傳動部分。例如此次展出的中衛大河2MKH2215Z型立式數控珩磨（mó）機床。該機構設有粗精珩和光珩磨、自動褪刀、手（shǒu）動調刀等功能。進給油（yóu）缸在（zài）珩磨過程中，由於噴（pēn）嘴與（yǔ）缸壁的間隙（xì）是（shì）不斷變化（huà）的，這個間隙的變化量與氣動量儀內的氣壓損失是線性的，這個壓力變（biàn）化（huà）值被測量（liàng）儀的壓電傳感器（qì）轉變為電信號來控製珩磨尺寸。當氣動量儀測量沒到尺寸時，量儀壓力電氣傳（chuán）感器給出（chū）電信號到進給電磁閥，高壓油推動（dòng）進給油缸活塞以珩磨衝程為脈衝來（lái）回運動，進給油缸活塞通過棘爪（zhǎo）撥動進給齒輪，從而帶（dài）動內螺紋套轉動，驅動外螺紋套向（xiàng）下移動（dòng），帶動進給挺杆，使得珩磨（mó）砂條向外膨脹，進給活塞每完成一個行程對應的（de）進給量0.002mm，完成一次進給。

當粗精（jīng）磨到尺（chǐ）寸後（氣動量儀給出信號），這時量儀（yí）傳感器（qì）發出信號（hào）給退刀電（diàn）磁閥（fá）換向，高（gāo）壓油推動退刀活塞退回，砂條自動（dòng）縮回原位。同時通過光珩電磁閥來的高壓油推動光珩磨油缸活塞（sāi）向下移動，帶動光珩挺杆（gǎn）向（xiàng）下移動，從（cóng）而將（jiāng）光珩砂條漲出進行光珩，光（guāng）珩是靠時間控製的，到了設定時（shí）間，光珩電磁閥換向活（huó）塞上移帶動挺杆退（tuì）回，光珩砂條縮回。通過以（yǐ）上的進（jìn）給（gěi）原（yuán）理分析，我們可以看到進給（gěi）量是不連續的，有衝擊現象，這樣我們很難對加工情況進行必要的（de）控製，對提高（gāo）加工質量帶來了一（yī）定的困難。下（xià）麵我們再來簡單分析以下其衝程的速度控製，衝程速度與主軸回轉速度的匹配是保證網（wǎng）紋質量非常關鍵的因素，所以如果我們能（néng）夠對其進行（háng）調整，就可以進行（háng）最優化的選擇。

衝程的（de）速（sù）度控製隻有一個可手動調節（jiē）的節流（liú）閥，並且（qiě）該閥安裝在機床頂部。當電磁閥不（bú）帶電（diàn）時，壓力油經主換向閥進入珩磨缸（gāng）的下腔，使得（dé）珩磨頭向上（shàng）移動（dòng），保持在（zài）上端位（wèi）置，此時珩磨頭油缸的活塞杆被抱刹油缸抱住，防止珩磨頭下滑，抱刹油（yóu）缸起保（bǎo）險作（zuò）用（yòng），當要工作時，抱（bào）刹被（bèi）液（yè）壓油打開，先導閥電磁鐵通電，高壓油通過主換向閥同時進入珩（héng）磨油缸的上下腔，此時由於上腔活塞麵積大所以活塞向下運（yùn）動，當先導閥失電時，高壓油進入活塞下腔，活塞向上運動，回油經單向節流閥回油箱。這樣循環往複完成珩磨的衝程運動。

其（qí）中值（zhí）得一（yī）提（tí）的是德國格林在此次展會（huì）上展出的PT係列珩磨機（jī）床，該機床采用主軸電機（jī）帶動絲杠傳動來（lái）完成主軸的往複運動，取代了傳統的液壓往複油缸，且（qiě）有自動更換（huàn）磨頭裝置，自動化程度相對較高，值得學習。如圖：

其優越性（xìng）主要體現在以下（xià）幾方麵：

1、高效性

PT係列機床具有很強（qiáng）的高效性（xìng），可應用於（yú）當（dāng）今所有的珩磨加工。除傳統珩磨外（wài），新（xīn）的珩磨工（gōng）藝，包括：強力定位珩磨（mó）和激光（guāng）珩磨，都可在PT係列機床上得到（dào）應用。機床優質加工和快速切削，不（bú）僅優化了工作流程，更提（tí）高了生產效率。機床模塊化設計（jì），使柔性最大化，再加上機床現代化生產（chǎn）的配置，因此機（jī）床不僅可以作為單機加工使用，同時也可以與生產線相連。標準功能模塊化，並結（jié）合客戶的要求以達到最佳（jiā）的效果。

2、遠瞻性

PT係列機床在配置上具有很好的遠瞻性，其簡單緊湊的主軸單元，強（qiáng）有（yǒu）力的行程驅動以及高效的主軸驅動，意味著將柔性加（jiā）工達到了最高的等級。設備適用於不同尺寸範（fàn）圍的加工，加工孔徑範圍能從68-105毫米。配（pèi）有帶壓（yā）力（lì）傳感器的電（diàn）子機械漲刀（dāo）係統（EMZ-F），從而確保能達（dá）到最滿意（yì）的珩磨效果。配有快速而有效（xiào）的刀具更（gèng）換係統，隻需要非常短的刀具更換時間。為產（chǎn）品切換或工序切換提供了最佳的解決（jué）方案。適用於所有的發動機缸體加工，包括：直列缸體、V型缸體。

3、高精科技與時尚外形設計的完美結合

該產品的另一亮點就是高科技與時尚外形設計的完美結合。例如：超扁平的操作麵板與強大（dà）的圖形界麵結合，將產生無與倫比的視覺效果（guǒ）。另外操作麵板有型的設計，體現了其不斷的革新精神。將最先進的技術與時尚的設計完美結合，這也意味著格林將繼續沿著成功的道路前進。

此次（cì）展會格林展出的是PT600模塊式（shì）數控（kòng）珩磨（mó）機，它主軸為伺服電機驅動，最大轉速可達2000轉/min. 最大扭矩為140N/m。行程（chéng）驅動（dòng）為滾珠絲杠，行程為780mm.PT600已經被非常廣泛的使用在生產（chǎn）加工中了，有更低的能源（yuán）消耗設計，設備更為節能。由於機床專用於直列缸體的加工，因此占地麵積更小。PT600緊湊式設計，機床主機攜帶電器櫃，更便於機床的運輸。可選的自動換刀裝置最多可適（shì）用於6把刀（dāo）具（jù）。

三、珩磨機的（de）分類

珩磨機床的分類方法有很多（duō）種，如單軸，多軸的不同；如（rú）數控的（de），機械的（de）差別；根據珩磨主軸（zhóu）的安裝方式可分為二種：

1 立式珩磨機床

這種機型是普遍多見的大眾機型（xíng），其珩磨主軸是垂（chuí）直（zhí）於工作台麵。可（kě）以（yǐ）作成單頭，雙頭及（jí）多頭，珩磨工位可以作成2個、4個及多個；主軸的排列可以為圓形或直線式。立式珩（héng）磨機床可以增加在線測量（liàng）和（hé）全閉環控製，保證加工（gōng）零件的尺寸一致性；立式珩磨機床（chuáng）結構有利於冷卻液快速（sù）帶走珩磨後的（de）切（qiē）削（xuē）微粒，完全避免了（le）工件本身(或主軸)的重量因素在珩磨中的（de）不良影響（xiǎng）。立（lì）式珩（héng）磨（mó）機床受到廠房（fáng）空間的限製及本身占地（dì）麵積較小（xiǎo）的原因，不大可能加工超長工件，如油缸。

2、臥式珩磨機床

其主軸是平行於工（gōng）作台麵。一般（bān）設計為單（dān）頭，在生產線上也可設計成直線式（shì）排列。單頭臥式（shì）珩磨機床結構簡單，又可（kě）分小型臥式珩磨機床和大型臥式珩磨（mó）機床。小型臥（wò）式珩磨機床的最（zuì）大特點（diǎn）是機床製造成本較低，機床的可靠性（xìng）很高。其加工特（tè）點是工件處（chù）於相對浮動狀態，工件（jiàn）的自重無法完全消除。所以，小型（xíng）臥式珩磨機床一般不能加工超過15Kg的工件。比如此次展出（chū）的浙江台州新潮珩磨XCHM-4000強力型高（gāo）精密珩磨機，具有（yǒu）高性能、高精度、高效率的特（tè）征。雙頭同步，同時加工兩樣同種工件一次完成（chéng）。雙變頻無級變速、同步刹車，主軸轉速為250-3000轉/min，無級（jí）變速，衝程速度為80-250次/min，可加工孔徑為3-100的（de）缸體工件。如圖

大型臥式珩磨機床是專門為加工各種油缸而設（shè）計的；其加工特點是珩磨主軸處於相對浮動狀態，珩（héng）磨主軸自重（chóng）對（duì）精度仍然有一定（dìng）的影響。

四、珩磨機（jī）的發展（zhǎn）未來

珩磨加（jiā）工這門工藝目前發展很快，今後的發展（zhǎn）趨勢是：向高精度、高效率、高表（biǎo）麵質量和高壽命的方向發展。相應的珩磨機床及其珩磨工藝參數也將隨（suí）之向前（qián）發展。

小（xiǎo）型臥式珩磨機床向（xiàng）複雜化、數控化方向發展。臥（wò）式珩磨機床（chuáng）目前很少做到閉環控製，無法嚴格保證大批（pī）量生（shēng）產（chǎn）的超高加工精度。未來的小型臥式珩磨機床（chuáng）通過NC控製，主動測量，應當能（néng）提高加工零件（jiàn）的尺寸一致性。目前，大型臥式珩磨機床的發展很迅（xùn）速，已經作（zuò）到NC控製，遠程測量（liàng）反饋，半閉環控製。立式珩磨機床將（jiāng）在目（mù）前完全閉（bì）環控製的基礎上（shàng）發展超（chāo）高速主軸係統，進給頻率更快，進給小的進給係統，能（néng）夠自我修整（zhěng）珩磨油石的珩磨（mó）係統或者珩（héng）磨中心，各種（zhǒng）人為因素的影響。目前，珩磨機床能實（shí）現平麵、外圓、內圓的珩磨加工；通過（guò）珩磨工具的改（gǎi）進（jìn），能夠實現橢圓內（nèi）孔和（hé）曲麵的珩磨。在珩磨外圓領（lǐng）域，將取得突破性發展（zhǎn），能夠在（zài）大多數外圓加工中取代（dài）外圓磨。

珩（héng）磨機床作為複（fù）雜的生產工具，最（zuì）根本的是加工工藝與主機結構布局設計（jì），而各種新工藝，新材料，新元件，新（xīn）刀（dāo）具，新控（kòng）製係統等也將（jiāng）運用在珩磨機床上，未來的珩磨機床的加工精度會更高，加工效率更快，加工範圍更廣泛。我相信在不久的將來機械加工將會更加的智能化自動化。全自動地從機械設備送（sòng）進，到成品產出，粗精加（jiā）工、淬硬（yìng）處理、超精加工，自動檢測、自動校（xiào）正，將無所（suǒ）不能。機械設備也將重視環保、節能，呈現出綠色（sè）製造業的標誌。有21世紀（jì）時代特征的IT功能是絕對不可少的，機械設備將通過網絡與外界交換信息，獲得（dé）最新的技術成果，人類的智慧將在（zài）高科技產（chǎn）品上得到充分的展現。

總之（zhī），珩磨（mó）加工發展的前途是光明的。雖然目前（qián）還處於發展階段，在理論上和實踐中還（hái）不如其他切削加工完美，但是可以肯定，隻要不斷努力，我國一定會在珩磨加（jiā）工這門（mén）切削工（gōng）藝中，有所發現、有所發明、有所創造，會（huì）創出更大的成績（jì），走向世界，走向未來。

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相（xiàng）關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯（lián）係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企（qǐ）推薦（jiàn）

業界視點

| 更（gèng）多

行業（yè）數據

| 更（gèng）多

博文選萃

| 更多

數控（kòng）機床