面向未来的新型磨床 - 文章

面向未来的新型磨床

作者：Markus Vos

将高额投资转变为经济成果的时间越来越缩短。只有那些能够迅速、灵活而有效地调整生产系统的企业，才能成功地应对这一挑战。基于这些认识，Bahm焞ler公司研制出了一种灵活新型系列的机床，这种机床可以迅速而成本低廉地应对各种各样的挑战。

特别是在喷射技术方面，目前展开了一场产品攻势，因为提出的要求是降低消耗，同时对废气排放也提出了新的要求，要求喷射压力越来越高。如果说今天使用的压力已经达到了200MPa，那么在这方面的开发至今仍看不到结尾，为此造成了对组件加工质量提出的要求越来越高。亚微米范围内生产稳定的加工质量未来将成为标准。

图1 Ultra Alpha磨床用于斜面切入磨削

模块化机床将提高投资的安全可靠性

位于Pluerhausen市的Bahmuler公司是大批量生产高精度磨床的专业厂家，该公司研制出了符合这些要求的系列机床。这些机床可以按照加工生产的要求进行再配置式的调整。在机床的整个寿命生产中，机床的最佳配置符合变化了的生产条件。除了机床可以优化再配置而带来生产技术上的优点之外，机床的组件可根据对节拍时间和线性节拍的要求进行最佳的组合。为了能够充分利用这种灵活性，像导轨和床身这些功能单元始终是相互分开的，因为按床身固定形状的导轨不可能有灵活性，所以，新型Ultra系列机床拥有高精度磨光的平整功能面，线性模块和旋转模块可以任意安装在这个面上。由于研磨加工可能对磨具提出各种各样的要求，因而这种床身上具有灵活多样的固定方法。这样就可以充分利用研磨的平面保证对加工任务的最佳要求。

一台床身用于完成不同的任务

通过安装适当的机床组件，在一台床身上甚至可以组成内圆磨床或外圆磨床。利用同样的机床组件，可以完成各种各样不同的加工任务。图1中装好的磨床展示了一种相当传统的要求。

图2 一种模块构成两种不同的机床：
用于斜面切入磨削的传统外圆磨床（a）；装于一个共用床身上的两台内圆磨床(b)

尽管采用模块系统，但对可以达到的工件质量坚信不移。组件的质量甚至可以复制性地磨到极为精密，比如在25 mm的长度上可以达到的圆度为0.06μm，直度为0.09μm。图2中给出了用相同的模块系统组成的两种不同的机床结构类型，图2a是一台采用十字滑架进行传统外圆加工的磨床，图2b是所谓的Twinner结构，两台内圆磨床装于一个共用床身上。其他方法如刷磨或生产前和生产后测量技术的一体化整合也是这种方案的固定组成部分。

为了能针对未来的要求做好充分准备，以使可以达到的工件质量更高。这种结构形式具有理想的热对称性能，可以达到的工件质量完全是由流体静压直线导轨利用直接位移测量系统来保证的。线性轴使用的是线性驱动模块，这种驱动模块具备一根轴的所有功能，比如轴承、驱动以及位置测量功能等（图3）。

图3 采用流体静压导轨、直接位移测量系统和直线电动机的线性模块

直线电动机作为驱动装置

驱动装置是一台直线电动机，直线电动机和导轨一样是无磨损的，因而机器的可转变性并不因有限的寿命而受到限制。线性模块制成三种不同的长度，既可用于外圆研磨加工，也可用于内圆加工。

与目前的磨床制造中尚在大量使用的滑动导轨相反，所有运行速度和加速度都可以翻一番。尤其是在大批量加工中，几分之一秒的时间就可以决定机器的生产率，这些性能可以为用户带来巨大的竞争优势。

图4 位于一座共用床身上的两台外圆研磨加工间

通过进料和出料系统实现的昂贵自动化可以更好地甚至双倍地得到利用，大批量加工中采用高生产率的双机床已经普及。不仅在工件的操作以及昂贵的生产前和生产后测量技术方面产生协同效应，而且通过利用共同的基础设施如流体静压机组、生产前和生产后测量技术以及冷却机组，也可以实现大量的节约。另一个重要方面是两个加工工位在一个床身上使用共同的NC控制装置。图4表明一座共用床身上的两台外圆研磨（CBN高速研磨，传统研磨）加工机床。图5是一台装有两个不同研磨单元的加工机床，一台用于内圆磨，另一台用于外圆磨加工，它们经过一个共用的门式装料机进行材料的装和卸。

图5 装有两个不同研磨单元的加工间，一台用于内圆磨，另一台用于外圆磨加工，装有一个共用的门式装料机

在流程方案中，根据“整体流程”原则满足了越来越高的要求。一台装有两个不同加工工艺的机床实现了整套的研磨加工。所有机床设计基于一个共同的方案之上。所用的机器组件是可以通用的。一旦对机床的要求发生变化，则把这些机床组件拆卸下来，并按变化了的要求加以调整。

原载MM《现代制造》(end)

(投稿) (2006-4-17，阅读1717次)

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