從CIMT2015看先進(jìn)珩磨技術(shù)
寧夏中衛(wèi)大河機(jī)床有限責(zé)任公司 李世勇
第十四屆中國國際機(jī)床展覽會（CIMT2015）匯集了全球最先進(jìn)實用的機(jī)床工具產(chǎn)品，境內(nèi)外知名磨床制造商都展出了最有代表性的產(chǎn)品，可以說，此次參展的珩磨機(jī)床基本代表了當(dāng)前最為先進(jìn)的珩磨技術(shù)及工藝。
珩磨加工的獨特之處是其他切削加工不可替代的，因而在近些年來有了很大發(fā)展，得到了廣泛應(yīng)用。之前，中國的珩磨技術(shù)發(fā)展相對比較滯后，珩磨產(chǎn)品高端市場主要被德國、美國、意大利、日本等少數(shù)幾個大公司長期占領(lǐng)，進(jìn)口一臺高精度立式珩磨機(jī)至少要花上幾十萬至上百萬歐元，加上高昂的工具成本消耗，使得許多用戶企業(yè)望而卻步，甚至有企業(yè)報怨他們的利潤都用來購買珩磨工具了。經(jīng)過中國珩磨人幾十年的不懈努力，中國企業(yè)逐漸在世界珩磨技術(shù)舞臺上占據(jù)了一席之地，打破了一直以來由外國企業(yè)壟斷的局面，為中國加工企業(yè)帶來了實惠。下面以展品為例介紹部分先進(jìn)的珩磨技術(shù)：
1、主機(jī)技術(shù)進(jìn)步
（1）操作智能化
珩磨加工工藝是非常復(fù)雜的加工過程，機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)、主軸往復(fù)、主軸換向、磨頭油石的進(jìn)給、冷卻系統(tǒng)等因素都影響加工零件的精度。只有在實際加工過程中反復(fù)實驗、調(diào)節(jié)參數(shù)，才能得到可靠的珩磨加工精度。在這方面，德國格林的lifehone系列高精度珩磨控制單元采用格林專用控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有程序助手功能，通過輸入少許工件材質(zhì)和刀具數(shù)據(jù)后，相關(guān)參數(shù)就會被自動計算出來。此外，系統(tǒng)還會對所有數(shù)據(jù)和加工程序進(jìn)行儲存，對于任何級別的珩磨師，程序助手都會助其簡化操作，使加工簡明易懂。
（2）加工高效化
本次展會上，幾乎所有的珩磨廠商都展出了數(shù)控順序珩磨機(jī)床，這種加工用一組不同直徑的金剛石鉸刀以尺寸大小順序進(jìn)行加工，每一個直徑的刀具只作一個往復(fù)的切削動作，多個刀具全部加工完成后達(dá)到最終零件尺寸要求。順序珩磨可以得到較高的生產(chǎn)效率和較好的幾何精度，容易保持零件尺寸的一致性。如北京第一機(jī)床廠的B3HM-022數(shù)控順序珩磨機(jī)、善能（SUNNEN）的VSS-2系列順序珩磨機(jī)以及北京大足的順序珩磨機(jī)等都可達(dá)到圓度0.0015mm、柱度0.002mm的加工精度。
（3）設(shè)計宜人化、綠色化
新技術(shù)沖擊下的中國機(jī)床制造業(yè)，也逐漸從過去的功能單一、防護(hù)簡單的老式結(jié)構(gòu)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸すδ芏嘣庑蚊烙^大方，且更符合人機(jī)工程學(xué)。漂亮潔凈的外罩確保了安全穩(wěn)定的操作環(huán)境，可拆除的側(cè)面罩板，便于自動上下料系統(tǒng)的添加、集成。簡單的例子就是北京大足的順序珩磨，當(dāng)工件處于裝卸工位時，有一個微型汽缸會把加工完的工件推離正常裝卸位，以保證下一工件正確安裝。
同時，節(jié)能降耗、節(jié)約資源等綠色理念也在展品上得到更多體現(xiàn)。如日進(jìn)公司的機(jī)床工作燈具有自動開閉功能，如果機(jī)床待機(jī)30min以上，機(jī)床的工作燈就會自動熄滅，當(dāng)重新開動時，工作燈會亮起，力求在高效率運轉(zhuǎn)的同時減少耗電量。
2、周邊技術(shù)進(jìn)步
（1）控制系統(tǒng)精確化、數(shù)字化
隨著工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，自動化要求越來越高，產(chǎn)品質(zhì)量的保證逐漸由人工經(jīng)驗為主向靠設(shè)備自動化控制為主發(fā)展。如銀川大河五軸數(shù)字控制系統(tǒng)控制的數(shù)控珩磨機(jī)床，主軸往復(fù)是通過伺服電機(jī)直接驅(qū)動伺服比例閥實現(xiàn)速度、加速度、換向位置的控制，并可實現(xiàn)短行程修磨，往復(fù)換向精度可達(dá)0.5mm，這在珩磨機(jī)領(lǐng)域算是比較先進(jìn)的控制理念。另外，他們還將這項控制技術(shù)應(yīng)用在另一臺剎車轂珩磨機(jī)床上，現(xiàn)場模擬加工動作比較柔和，換向位置控制也比較準(zhǔn)確。
（2）可選附件功能多樣化
隨著珩磨技術(shù)的日益發(fā)展，珩磨機(jī)床各種可選附件也越來越多，如多軸、多立柱、多步驟的加工工序，自動上下料裝置，在線和線后測量系統(tǒng)及控制反饋，油霧消除系統(tǒng)，冷卻過濾系統(tǒng)等功能附件，以及單軸珩磨工藝配后測量可以擴(kuò)展之雙軸加后測量就具備了雙倍的加工能力，再配自動上下料系統(tǒng)，該機(jī)床可變身為大批量高產(chǎn)出設(shè)備。另外，格林還推出自動換刀系統(tǒng)，納格爾推出工業(yè)機(jī)器人等。
（3）測量系統(tǒng)動態(tài)化
目前在珩磨加工中在線氣動測量技術(shù)應(yīng)用廣泛，在量儀的線性范圍內(nèi)有較高的測量精度，一般為0.004-0.008mm左右。美國善能展出了在線測量反饋系統(tǒng)，其原理是在機(jī)床加工第N件過程中，測量前一件（N-1件），將測量信號送入控制系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過辨認(rèn)，濾除偶然誤差及粗大誤差，將認(rèn)定的系統(tǒng)誤差與輸入的約束值比較，將通過數(shù)學(xué)模型計算后的校正參數(shù)送入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變進(jìn)給量或切削時間等參數(shù)，控制尺寸分散度。該系統(tǒng)實控尺寸精度可達(dá)0.004-0.006mm。
我們親眼目睹每一屆展會國產(chǎn)珩磨技術(shù)的進(jìn)步與變化，與國際頂尖珩磨技術(shù)的差距在一步步縮小，深切感受到國內(nèi)珩磨人的堅持與努力，使國產(chǎn)珩磨由一個稚嫩的嬰兒成長為一個陽光青年，活力四射，朝氣蓬勃。
