1. 數(shù)控立式復合磨床的興起
數(shù)控立式復合磨床是近年來興起并發(fā)展迅速的一種機床品種,主要針對中大型圓柱、圓錐類工件不能一次裝夾在臥式外圓磨床上完成磨削的難題而專門開發(fā)的。數(shù)控復合磨床是目前在國際上流行的高新技術(shù)機床產(chǎn)品,具有較高的技術(shù)含量。在市場調(diào)研中發(fā)現(xiàn),許多用戶反映目前在端面和外圓磨削360mm以上工件時,沒有適合的加工設備。近年來,要貫徹新的國際標準,對齒輪的精度提出更高的技術(shù)要求,急需采用磨削的工藝手段來貫標。
數(shù)控立軸復合磨床針對了用戶的需求,順應了當今世界機床工業(yè)“高速、復合、智能、環(huán)保”的發(fā)展潮流,適合了多品種小批量、變品種變批量的生立方式。數(shù)控復合磨床可以通過一次裝夾就完成零件的內(nèi)圓、外圓、端面、錐面等的復合磨削加工,具有高效率、高精度、操作方便等特點,機床的組合性強,可以安裝ATC砂輪庫、APC交換工作臺、AMS自動測量系統(tǒng)及機械手等功能部件,易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。同時還由于立式布置夾緊力小,夾具比較簡單,占地面積小,節(jié)約設備的購置費用。該機床適合于磨削加工盤類、智囊軸類、套筒類等長徑比比較小的零件,特別適用于汽車配件、齒輪加工、軸承以及其它行業(yè)多品種、小批量的零件加工。
2. 復合磨床的特點與主要結(jié)構(gòu)
立式磨床具有磨削精度高、加工效率高、占地面積小、自動化程度高等優(yōu)點。特別在大工件的裝夾方面具有臥式磨床沒有的優(yōu)點。用立式磨床可利用重力固定工件,主軸不會變形。此外,與臥式磨床相比,用于固定工件的夾力較小,工件本身幾乎不會發(fā)生變形。通過利用工件本身的質(zhì)量,可與固定側(cè)端面緊密相貼,而使工件的落座位置保持穩(wěn)定。
復合磨床的主要結(jié)構(gòu):
以圓工作臺為中心,周圍分布不同的磨頭。主要結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)塔式立柱,可360度旋轉(zhuǎn),磨頭安裝在轉(zhuǎn)塔不同的面上。這種結(jié)構(gòu)比較緊湊,制造難度較大。另有采用整體鑄造的和橫梁連成一體的立柱,具有較好的剛性,有利于提高加工精度,適用于中型機床使用。還有采用立軸圓臺雙立柱龍門結(jié)構(gòu),橫梁上裝有拖板及磨床,一般適用于大型機床使用。
3. 國內(nèi)外數(shù)控復合磨床的生產(chǎn)概況
復合磨床的加工對象是大型的圓工件,這類工件的加工長期以來是采用立式磨床。立式磨床是以立式車床為基礎(chǔ)設計制造的,其布局形式和總體結(jié)構(gòu)都與立式車床相似。機床一般具有較高的剛性和抗振性,加工精度高于立式車床。生產(chǎn)廠家也多為重型機床制造廠家。主要的生產(chǎn)廠家均為國際上著名的重型機床生產(chǎn)廠,如法國MEL重型機床集團下屬的貝蒂公司、德國的DOERRIES(多列士)公司、日本的O-M公司、美國的莫奇(MOTCH)公司等等。
近年來,隨著用戶需求的增加,工件的規(guī)格擴展到中小尺寸,立式磨床的生產(chǎn)也隨之擴展到一些著名的磨專業(yè)廠,產(chǎn)品的技術(shù)含量也得到較大的提升,在機床的結(jié)構(gòu)、總體布局、控制技術(shù)以及先進的配置方面都有很大的發(fā)展,逐步形成了較完整的數(shù)控復合磨床系列產(chǎn)品。同時,復合磨床配置了自動砂輪交換系統(tǒng)、自動測量等,逐步演變?yōu)槟ハ骷庸ぶ行模行S家還與其它的金屬加工手段如銑削、鉸削等相結(jié)合,形成效率更高、加工范圍更廣、加工集成度更高的加工中心。
目前,國外主要的生產(chǎn)廠家有日本太陽工機、意大利法力圖、國際斯來福臨集團下屬的MAEGERIE公司、德國ELB公司、西班牙的達諾巴特公司、臺灣的大光長榮等生產(chǎn)廠家。這些廠長大多生產(chǎn)中大型的復合磨床,其中日本的太陽工機從1991年起生產(chǎn)和銷售數(shù)控復合磨床,形成了能磨削大中小型工件的NVG系列,其中小型立軸轉(zhuǎn)塔式復合磨床IGV-INT、IGV-3NT型,能磨削的外圓直徑為10mm。小型轉(zhuǎn)塔式立柱機床在世界上獨具一格。Maegerle公司生產(chǎn)的能進行其它金屬切削的復合磨床,該公司批量生產(chǎn)以MGC和MFp系列機床為基型的多用途機床,不但可以承擔成形磨削、平面磨削和外圓磨削以及內(nèi)圓磨削,還可以承擔車削、銑削、螺紋磨削、精密鉆削和鉸削以及內(nèi)孔的精密鏜削。
與國外相比,國內(nèi)的數(shù)控立式復合磨床起步較晚,但目前生產(chǎn)這類機床的已有無錫機床有限公司、無錫明鑫、杭機集團、四川富臨集團成都機床有限責任公司、天津第二機床廠、北京廣宇大成數(shù)控機床有限公司等,已形成一定的生產(chǎn)批量,產(chǎn)品技術(shù)水平逐步提高,無錫明鑫機床公司還有部分機床出口。其中,無錫市明鑫機床有限公司是國內(nèi)最早生產(chǎn)立式復合磨床的企業(yè),已形成較完整的產(chǎn)品系列。
近年來杭州機床集團通過國際合作而積極開發(fā)高精度數(shù)控立軸復合磨床系列,其中MGKF600高精度立軸復合磨床已研制成功,工作臺直徑為600mm,計劃根據(jù)市場的需求,機床最大規(guī)格將達到5000mm,目前正在研制的有5種規(guī)格。MGKF600高精度數(shù)控立軸復合磨床已試制成功并交付用戶使用,使該公司成為全球綜合磨床供應服務商的戰(zhàn)略目標大大邁進了一步。
四川富臨集團成都機床有限責任公司的前身是有50多年歷史的成都機床廠,主導產(chǎn)品是各類內(nèi)圓磨床。近年來,根據(jù)生產(chǎn)需求和自身產(chǎn)品發(fā)展的需要,發(fā)展并形成了數(shù)控立式磨床系列,已有MKD2850、MKD2880、