磨床基础

zhangwufeng

基本知识

一提平面磨床，人们普遍认为就是那种只能磨削平面的机床。读完陈向东先生的文章，了解到了当今世界平面磨床的发展趋势，人们的这个观点就要改变了。当今平磨的发展趋势是转向成形、台阶、切入、快速抖动、三维空间曲线表面磨削加工。可以说，平磨是磨床类机床中演变潜力最大的一种机型。我国平磨制造厂应跳出传统的平面磨削的思维，转到曲线或轮廓等非平面磨削加工的思路上进一步发展，以形成我们自己特色的技术和产品。

基本代表了目前国际机床技术发展潮流和水平的美国芝加哥国际制造技术展览会(IMTS)不久前举行。从这届展览会上，笔者了解到目前平面磨床的发展趋势和世界机床技术的一些特点。

平面磨床发展趋势

据不完全统计，本届展览会有20多家平磨专业生产厂以平磨实物形式参展，包括了欧、美、日及我国的主要平磨制造厂，有60多台平磨，主要特点是：

--从规格上看，以小型平磨为主，在全部平磨展品中，台面宽200mm以下的几乎占50%，小规格机床的运输及布展比较方便；国外平磨不分普通、精密、高精度的精度等级，相对小规格机床，精度容易做得很高；在国际市场上，中、小规格平磨的潜在需求很大。

--从控制上看，70%以上的平磨展品为数控型，有单轴、双轴及三轴数控，最多达五轴控制，尤其是400以上的大规格机型，全为数控型。由于技术水平的发展导致功能变化，平磨已从传统的平面磨向成形磨转变，常规控制已难以实现功能的要求。数控平磨已形成一个市场潮流。

--从功能上看，50%以上的平磨不仅仅用于水平平面加工，而且转向成形、台阶、切入、快速抖动、三维空间曲线等表面磨削加工，如ELB、BLM公司以平磨为基础变化而成的五轴联动磨削中心，可实现非平面型复杂曲面的磨削；Unison、Trutech公司的柔性磨削系统，可实现成形、无心、外圆、工具、轮廓等磨削工艺；还有裕福、Parker公司等的快速抖动磨等，反映出平磨是磨床类机床中演变潜力最大的一种机型。

发展呈现四大变化

作为国际制造技术展览会，金切机床历来都是最大的展点，IMTS亦不例外。加工中心、车削中心、磨削中心、数控车、数控铣、数控镗等金切机床，构成了庞大的展品群，这些由传统的切削原理结合现代设计理念和先进的控制技术相融合而成的金切机床，代表了世界机床的发展方向和趋势。

--高速、复合、高精度、高刚性仍是金切机床的发展主调，但又有新的变化。复合，已从原来的为复合而复合转为从实用高效考虑为主，如车、铣复合，车、铣、钻的复合，铣床和电火花的复合；从功能上看，复合型机床的针对性很强，针对某类零件考虑；从精度上看，定位精度＜2μm，重复定位精度≤±1μm的机床已比比皆是；从主轴转速来看，8.2kW主轴达60000r/min，13kW达42000r/min，高速已不是小功率主轴的专有特征；从刚性上看，已出现可加工60HRC硬度材料的加工中心。

--模块化的设计在机床制造中已应用得炉火纯青。横向系列、纵向系列、全系列、跨系列的模块化设计，在展品中体现得淋漓尽致，无论是大隈、牧野等为代表的日本机床，还是Haas、Cincinnati等为代表的美国机床，同样两台展品，外形上看，好象完全一样，但功能则完全不同，所构成的模块很多则是通用的。

--全自动的概念已发生变化。传统的全自动机床是用一只气动或液动的机械手实现工件的自动上、下料，但展览上有超过10台以上的加工中心和车削中心，采用真正意义的多关节串联式机器人，来实现工件的上、下料，包括完工零件的堆放。控制的范围加大，组线的灵活性加强，同时辅助配套的机械大大减少。

--环保要求越来越高。在展出的展品中，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切屑或切削液外溅的现象。另一方面，大量的工业清洗机和切削液处理机系统的展出，亦同时反映现代制造业对环保越来越高的要求。

根本在于设计创新

--平磨是磨床类机床中发展潜力最大的机床，这是本届展览会给笔者带来的一个全新概念。在完成传统的平面磨削功能外，以平磨的床身、拖板、台面、磨头等大件为基础，可以演变成外圆、曲线、工具、无心等磨床，如k.o.lee公司的C1020N2外圆磨床和B6062PC2工具磨的基础就是平磨。我国应在完成平磨规格系列的完善后，跳出传统的平面磨削的思维转到曲线或轮廓等非平面磨削加工的思路上去进一步发展，形成具有我们自己特色的技术和产品。

--模块化设计将是贯穿产品设计全过程的一条主线，无论是机床技术发展的潮流还是市场竞争的要求；无论是降低成本的需要，还是提高产品质量的需要，都要求我们在今后产品的开发设计中，切实做好模块化设计工作。

--世界机床工业的发展，根本一点是设计创新理念的发展，美国芝加哥展览会，是世界上第一台虚拟轴机床的展示地，本届展览会上的大量先进机床展品亦无不昭示着一点：传统的金属切削原理，用一种全新的现代设计理念，结合先进的控制技术，正在推动机床技术发生重大变化。

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