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非圓零件的磨削方(fāng)法
2013-12-28  來源:數控(kòng)機(jī)床市場網  作者:-



   在加工非圓形(xíng)狀(zhuàng)的零件時,外(wài)圓磨床正在提高生產(chǎn)力。從事非圓(yuán)磨削的車間、過去采用凸輪驅動磨床或結合使(shǐ)用平麵(miàn)磨(mó)床與工其磨床,這些方法已(yǐ)被證明在生產中不靈活,而比安裝麻煩。
   

  另一方麵,外圓磨床在其能夠處(chù)理的磨削工件類型時具有靈話性,同(tóng)時具有車(chē)間降低(dī)生(shēng)產成本必須的精確度與剛性。此外(wài),外圓磨床能夠使車間安裝較少的機床,就能夠加工更多的零件。
   

  非圓零件在外圓磨床上磨削的成功,取決於(yú)準確的機床(chuáng)運動,因(yīn)為(wéi)此方法是兩個機床軸C軸與(yǔ)X軸之間(jiān)的內插法。C軸(zhóu)即工件旋轉軸,X軸是磨頭軸。磨頭從工(gōng)件進出(chū),跟隨非圓零件輪廓的輪廓線。通常與X軸是反向,同時,工件夾頭主軸加速與減速,維持磨輪上負載恒定,避免零件表麵缺陷。
   

  為了確保軸的運動準確.許多外圓磨(mó)床製造商在X軸上結(jié)合了靜壓方法、線性電機、高分辭率(lǜ)標尺及在(zài)C軸上安裝整體式電機、直接馭動靜壓主軸(zhóu)及(jí)旋轉編碼器。所有這此部件一(yī)起作用.幾乎可以(yǐ)消除X軸與C軸的背隙與微小(xiǎo)移動。
   

  Cinetic Landis Grinding公司的項目投標(biāo)經理Dwight Myers稱,“在非圓磨削中,當機床軸(zhóu)反向時,車(chē)間最該關注的是‘衝擊運動’,例(lì)如,帶滾珠(zhū)螺杆的機床(chuáng),當軸反向時,經曆了柔性(xìng)(跳動與/或偏轉)。另(lìng)一方麵,線(xiàn)性電機及靜(jìng)壓方法係統具有可消除此種現象所必須的剛性。”
   

  據Hardinge公司Kellenberger磨床磨削產品經理Nelson Beaulieu稱:“靜壓方法(fǎ)可以讓磨床進行(háng)極慢地運動,不會發生微小位移,位(wèi)移會在零件表麵(miàn)與輪廓上產生微小的反向痕跡。Beaulieu還指(zhǐ)出,靜壓主軸消除了主軸反向錯誤,當在中心線之上或之下磨削時,這種錯誤可從零件表麵及磨削負載的波動引起的錯誤中顯露出來,在非圓零(líng)件磨削中通常會(huì)出現這種情況。他補充所,甚至(zhì)當(dāng)其上負荷發生(shēng)變(biàn)化時,靜壓主軸仍能保持剛性(xìng)。
   

  除靜壓軸承之外,大(dà)多數製(zhì)造商使用整體式直接驅動主軸,用於非圓零件磨削的外(wài)圓磨床的C軸。此種主軸是直接(jiē)與驅動它們的伺服電機耦合。這些電機實際上是嵌在旋轉軸內,不(bú)需要(yào)皮帶或齒(chǐ)輪。Vermont Machine Tool(機床)分公司Bryant磨床公司主軸分部的主管Eugene Supernor說皮帶或(huò)齒輪會形響軸的準確度(dù)。
   

  然而,並不是所有製造(zào)商都使用液壓主軸,Studer為其(qí)外圓磨(mó)床配(pèi)備的就是采用高精度滾珠軸承的直接(jiē)驅動主軸。聯合磨(mó)削技術公司(United Grinding Technologies) Studer外圓磨床分公(gōng)司的(de)全國(guó)銷(xiāo)售經理Hans Ueltschi稱,公司發現,滾珠軸承主軸在速度變化的悄況下(xià),可提供的剛性增加,對非圓零件工藝條件的改變能夠做出更好的反應。
   
     而靜壓方法,線性電(diàn)機及(jí)直接驅動仁軸可提供準確的運動.它(tā)采用特殊的軟件及CNC來編製程序,使其運動同步(bù)。若無上述軟件,在外圓磨床上磨削非圓零件,需要(yào)手動編製工件速度與滾輪進給變化的程序(xù)。
   

  在非圓(yuán)零(líng)件磨削中,工件速(sù)度(dù)與磨床滾輪進給必須(xū)經常改變,以與金屬去除(chú)率的變化相(xiàng)一致。例如,車間可(kě)能在一種非圓零件的旋轉過程中,運行(háng)三(sān)種或四種不同的工件旋轉速度,軟件(jiàn)必須能夠啟動工件速度與滾輪進給的這些變化。
   

  特殊(shū)的軟件(jiàn)包(bāo)還讓車間能夠采(cǎi)用(yòng)高速加(jiā)工技術(shù),進行非圓磨削,進一步優化工藝。實質上.磨削采用的高速加工技術,與維持恒定磨削表麵長度的工件旋轉速度的變化有關。若(ruò)在非圓磨削過(guò)程中工件轉速保持恒定,工件的某些部分將會轉得(dé)太(tài)慢,同時,其它部分可能(néng)轉得太快。轉動(dòng)得太慢的區(qū)域,因(yīn)磨(mó)輪在其(qí)上停留時間太長,顯示出凹痕與燒傷。反之,轉動得太(tài)快的區城.因切削(xuē)不當,形成偏(piān)差。
   

  Ueltschi解釋道:“以砂輪作切削刀具。當磨削一個零件時,車間並不使用固定的進給速度。它們在平直的地方加速,而在各拐角速度減慢,以在刀具上維持穩定的切削力。對高速非圓磨削來說,情況同樣如此”。
   

  除保持穩定(dìng)的切削力這一難題之外(wài),非(fēi)圓磨削(xuē)的(de)車間必須能夠從一個零件特點平穩過渡與相切(qiē)到下一個特點。例如,在(zài)零件中要調合兩種特征.曲而與平麵之間需要適當的直徑,就象在衝床中那樣。
   

  機床運動(dòng)的滯後,刀具或安裝的問題,軟件的反應時間及機床的程序編製,這些都(dōu)能(néng)導致切麵及部件特征(zhēng)之間的過渡質量很差(chà)。但是,非圓(yuán)零件的磨削質量差常常是因為缺少剛度。這(zhè)就是為什麽幾乎每家外圓機床(chuáng)製造商部(bù)認(rèn)為,要想非圓磨削操作準確,必須擁有剛性的機床平台。這種平台包(bāo)括安裝在具(jù)有熱穩定性與機械穩定性的底板上的重型部件(jiàn)。

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