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磨床 实现高精加工的选择
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
随着加工过程自动化的不断升温，为顺应市场不断变化着的需求，磨床制造企业开始将关注焦点从产量、品种转向磨床制造技术与自动化加工的融合，以及如何采用数字化手段进一步提高磨床的精度。 磨床的自动化 哈挺中国有限公司磨床产品经理王晓晖先生：目前，磨床的自动化程度越来越高，自动化也成为了磨床未来发展的一个热点。但在追求自动化的过程中，首先应该清楚的一点是，实现自动化要达到的目的是什么？答案无非是在保证质量的同时，最大化的降低生产成本。主要应考虑两个因素，首先是机床本身，其次是加工工艺。 自动化的实现程度对机床本身的要求是非常高的，不是所有的设备都具有这些功能。机床需要具有一个模块化的设计，可以满足不同用户的需求，来进行柔性化的加工。除此之外，机床还需要具有非常高的运算速度，以及非常广泛的接口以增强与自动化系统之间的匹配。 另外，加工工艺对自动化系统来说也同样重要。自动化要实现的是一种无人化的操作，从送料到加工完成，其间的各个步骤都需要借助人工去实时检测。如果没有达到预期目标，如何干预机床做出调整呢？我们将这个过程分为pre-process、in-process和post-process，即磨前、磨中和磨后，目的就是能够进行稳定、可靠的生产，任何一个环节出现问题，都不能实现机床自动化的加工。 目前，对大批量生产要求最高的是汽车行业，因此对自动化程度的要求也非常高，如国内最大的汽车动力转向器的生产厂荆州恒隆公司，每年生产约10几万到20几万件的产品，他们选用的是哈挺公司旗下的TSCHUDIN3合1磨床，此机床配备走刀上下料装置，配备MARPOSS磨前测量装置、在线测量装置及磨后测量装置，整个生产过程的控制实现真正的自动化生产，将原来需要3次装夹的加工合成为一次装夹完成，同时加工节拍缩短了5倍以上。 WolfgangHaarer先生：我们一直关注着自动化磨床的强劲需求。在全球市场，特别是中国市场，我们的客户对这类机床的兴趣一直在增强。对任何一台全自动化磨床来说，一个重要的基本特征就是拥有一个数字控制系统。数字控制系统是自动化磨床的前提，我们目前也只制造带数控系统的磨床。当然有了数控系统之后还需要别的部件，如优化的软件，一些附件，如测量系统、修整系统、冷却系统等。虽然有些部件是可以在市面上买到的，但我们却要对整个磨床的正常工作负责。 我们有一台完全自动化的磨床Starline2000CNC是用来磨削冲头的。由机床本身和自动上下料系统组成，可进行无人化操作。它的高自动化体现在几个方面：全自动无人化操作；自动上下料系统，机器人自动存放工件的仓库一次可存放一个星期的工件；自动测量系统，工件在磨削前后可进行测量；高精度，高效率，低损耗的伺服电机驱动的自动修整系统。具有自动补偿功能。 舒智勇先生：一般来说，磨削加工是机械加工中保证最终工艺尺寸和精度的精密加工，这就要求磨床具有很高的制造和装配精度。但现代制造业对磨床的要求还不仅限于此，还要求磨床有很高的自动化程度，但是如果有人问磨床具备什么样的功能才能称得上是自动化的磨床，因为磨削工艺千差万别。我认为回答这个问题不能以机床的功能或装备入手，而应该从自动化目的入手，其目的无非四种：首先，自动化以达到人工（或者说非熟练技工）不能达到的精度；其次，自动化以达到人工不能达到的产品精度一致性；第三，自动化以达到人工所难以达到的效率；第四，自动化以缩短人工所带来的设置、调整和装卡的时间。 自动化不是目的，数字控制系统，自动检测装置，自动补偿系统，自动上下料等，要根据产品的加工工艺、制造精度和生产效率而定。由于精密铸造和锻造工艺的发展，民用产品规模生产，社会化分工越来越细等因素，人们对磨床自动化的要求将会越来越高。 用高端CNC装备磨床 王晓晖先生：磨床对数控系统的要求非常特殊，在专业的数控生产厂几乎找不到一款数控系统是针对磨床开发的。磨床要求数控系统是开放式的，或者说是基于PC的数控系统。在实际磨削过程中，磨削的参数是需要不断的进行修正的，这就需要磨床的数控系统具有高速运算的特性。 目前我们所配海德汉GRINDplusIT的控制系统都是双处理器的，其中一个处理器是专门用来做高速运算的，这样才能保证磨削时数据的高速运算。 另外，磨削中还有很多磨削循环，相当于一个个的宏指令。如果依据图形编程的话非常困难，且耗时，因此我们在专用的磨床系统里面采用了“图形编程”功能，操作者只需画出图形，程序就会自动生成。但有时这个程序不是在所有的控制系统中都生效的，还需要设计一套匹配的后置处理程序。我们采用的这个特殊的后置处理程序是由哈挺的全资子公司瑞士克林伯格公司（KELLENBERGER）与海德汉公司联合开发的。 硬件基于海德汉的iTNC530，软件中所有的要求和功能都是KELLENBERGER为匹配海德汉的这款数控系统自行开发研制的，开发后的系统称之为“GRINDplusIT”，是目前现有控制系统中惟一一款针对磨床开发的数控系统，也是我们现在主配的数控系统。 数控系统中内置了特殊的后置处理程序及优化的磨削参数，做出的图形就可以生成这个海德汉系统可以识别的程序。GRINDplusIT控制系统还可直接识别DXF格式的图形文件，这些文件可直接由AUTO-CAD等软件生成。操作界面为WindowsXPProfessional，具有初步电脑操作经验的人员既可熟练的使用。为了适应不同的优化需要，KELLENBERGER的全系列产品都可选配GEFANUC310is控制系统，此系统硬件是基于FANUC,软件也是由KELLENBERGER针对磨床专门开发的。 舒智勇先生：切削工艺和磨削工艺在以下几个方面是存在区别的：①伺服系统加减速运动和工进运动。②加工工具（砂轮或刀具）形状的几何描述及磨损补偿。③很难用固定循环（fixedcycle）的方式将典型的磨削工艺包装起来，以用于各类磨床。因为磨床的工艺不是去余量，而是保证最终的千变万化的工艺要求。 所以对于专用磨床制造，需要的是只包含核心功能的简约型数控系统，再需要一个了解机床了解磨削工艺的专业软件开发商，在数控系统的平台上，进行二次开发以满足其需要。 磨料磨具保驾护航 沈阳中科超硬模具磨削研究所：磨料磨具行业是一个基础行业，但在机械加工中始终占据着极其重要的地位。就磨料磨具而言，有三方面的改进与突破意义非凡。第一，磨具物理结构的改进，如使单位时间内作用工件的磨粒数增多、使磨削平均长度增长、使磨削接触面增大，这些都改变了单位时间的磨除量，有效的提升了效率；第二，超硬磨具的应用，主要指以金属粉末、金属氧化物或CBN等超硬材料作为填充物，以树脂、陶瓷或金属结合剂制成的磨具的应用。目前，由超硬磨具带来的高精度、高效率的磨削效果已被广泛认可；第三，新型磨料磨具的出现，如微米级多晶组成的陶瓷微晶磨料、含微细金刚石磨粒的球壳磨料、超精抛光用聚酯薄膜带等。这些新型磨料磨具所具有的特点，使其在磨削加工中的优势得到淋漓尽致的展现。 纵观磨削领域的发展，未来的磨削加工将对磨料磨具提出更高的要求，从目前的现状来判断，超硬制品恰恰满足这些新的磨削需要。如CBN磨料具有良好的热稳定性、硬度高、耐磨性好等特性，故其磨具在磨削加工时的线速度高、磨削效率高、磨具寿命也高，特别适宜加工高速钢、轴承钢、不锈钢、冷激铸铁等黑色金属材料。此外，满足各种需要的陶瓷结合剂砂轮、大气孔高速砂轮以及不同加工面不同磨粒的砂轮、金刚石锯片等都将随着技术的进步而扩大应用范围，成为磨削加工中的主流产品。上一篇：新型节能滚动轴承球磨机
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