从CIMT2015看先进珩磨技术及工艺

第十四届中国国际机床展览会（CIMT2015）汇集了全球最先进实用的机床工具产品，境内外知名磨床制造商都展出了最有代表性的产品，可以说，此次参展的珩磨机床基本代表了当前最为先进的珩磨技术及工艺。
　　

　　珩磨加工的独特之处是其他切削加工不可替代的，因而在近些年来有了很大发展，得到了广泛应用。之前，中国的珩磨技术发展相对比较滞后，珩磨产品高端市场主要被德国、美国、意大利、日本等少数几个大公司长期占领，进口一台高精度立式珩磨机至少要花上几十万至上百万欧元，加上高昂的工具成本消耗，使得许多用户企业望而却步，甚至有企业报怨他们的利润都用来购买珩磨工具了。经过中国珩磨人几十年的不懈努力，中国企业逐渐在世界珩磨技术舞台上占据了一席之地，打破了一直以来由外国企业垄断的局面，为中国加工企业带来了实惠。下面以展品为例介绍部分先进的珩磨技术：

　　1、主机技术进步

　　（1）操作智能化
　　
　　珩磨加工工艺是非常复杂的加工过程，机床主轴旋转、主轴往复、主轴换向、磨头油石的进给、冷却系统等因素都影响加工零件的精度。只有在实际加工过程中反复实验、调节参数，才能得到可靠的珩磨加工精度。在这方面，德国格林的lifehone系列高精度珩磨控制单元采用格林专用控制系统，该系统具有程序助手功能，通过输入少许工件材质和刀具数据后，相关参数就会被自动计算出来。此外，系统还会对所有数据和加工程序进行储存，对于任何级别的珩磨师，程序助手都会助其简化操作，使加工简明易懂。

　　（2）加工高效化
　　
　　本次展会上，几乎所有的珩磨厂商都展出了数控顺序珩磨机床，这种加工用一组不同直径的金刚石铰刀以尺寸大小顺序进行加工，每一个直径的刀具只作一个往复的切削动作，多个刀具全部加工完成后达到最终零件尺寸要求。顺序珩磨可以得到较高的生产效率和较好的几何精度，容易保持零件尺寸的一致性。如北京第一机床厂的B3HM-022数控顺序珩磨机、善能（SUNNEN）的VSS-2系列顺序珩磨机以及北京大足的顺序珩磨机等都可达到圆度0.0015mm、柱度0.002mm的加工精度。

　　（3）设计宜人化、绿色化
　　
　　新技术冲击下的中国机床制造业，也逐渐从过去的功能单一、防护简单的老式结构，逐渐转变为加工功能多元化，外形美观大方，且更符合人机工程学。漂亮洁净的外罩确保了安全稳定的操作环境，可拆除的侧面罩板，便于自动上下料系统的添加、集成。简单的例子就是北京大足的顺序珩磨，当工件处于装卸工位时，有一个微型汽缸会把加工完的工件推离正常装卸位，以保证下一工件正确安装。

　　同时，节能降耗、节约资源等绿色理念也在展品上得到更多体现。如日进公司的机床工作灯具有自动开闭功能，如果机床待机30min以上，机床的工作灯就会自动熄灭，当重新开动时，工作灯会亮起，力求在高效率运转的同时减少耗电量。

　　2、周边技术进步

　　（1）控制系统精确化、数字化
　　
　　随着工业的发展和技术的进步，自动化要求越来越高，产品质量的保证逐渐由人工经验为主向靠设备自动化控制为主发展。如银川大河五轴数字控制系统控制的数控珩磨机床，主轴往复是通过伺服电机直接驱动伺服比例阀实现速度、加速度、换向位置的控制，并可实现短行程修磨，往复换向精度可达0.5mm，这在珩磨机领域算是比较先进的控制理念。另外，他们还将这项控制技术应用在另一台刹车毂珩磨机床上，现场模拟加工动作比较柔和，换向位置控制也比较准确。

　　（2）可选附件功能多样化

　　随着珩磨技术的日益发展，珩磨机床各种可选附件也越来越多，如多轴、多立柱、多步骤的加工工序，自动上下料装置，在线和线后测量系统及控制反馈，油雾消除系统，冷却过滤系统等功能附件，以及单轴珩磨工艺配后测量可以扩展之双轴加后测量就具备了双倍的加工能力，再配自动上下料系统，该机床可变身为大批量高产出设备。另外，格林还推出自动换刀系统，纳格尔推出工业机器人等。

　　（3）测量系统动态化
　　
　　目前在珩磨加工中在线气动测量技术应用广泛，在量仪的线性范围内有较高的测量精度，一般为0.004-0.008mm左右。美国善能展出了在线测量反馈系统，其原理是在机床加工第N件过程中，测量前一件（N-1件），将测量信号送入控制系统，系统经过辨认，滤除偶然误差及粗大误差，将认定的系统误差与输入的约束值比较，将通过数学模型计算后的校正参数送入执行机构，改变进给量或切削时间等参数，控制尺寸分散度。该系统实控尺寸精度可达0.004-0.006mm。

　　我们亲眼目睹每一届展会国产珩磨技术的进步与变化，与国际顶尖珩磨技术的差距在一步步缩小，深切感受到国内珩磨人的坚持与努力，使国产珩磨由一个稚嫩的婴儿成长为一个阳光青年，活力四射，朝气蓬勃。