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发布时间: 2013 - 11 - 29
该磨床是2008年国家863支持项目。 机床采用磨削切点跟随的磨削方法,不需要偏心夹具、分度装置等辅助机构,磨削精度高,机床柔性好。采用进口电主轴系统,CBN砂轮最高线速度可达到120m/s。自主开发出曲轴切点跟踪磨削插补软件,控制砂轮磨削点始终跟随曲轴旋转轨迹,实现曲轴的高精度磨削。砂轮架进给采用直线驱动,具有较高的加速度响应特性,同时,采用自主设计的圆柱型静压导轨支撑,提高了砂轮进给的刚性和灵敏度。机床头、尾架采用力矩电机同时控制曲轴旋转,实现前后同步及圆周角度与砂轮进给的高精度同步插补磨削。采用马波斯P7随动量仪在线测量,实现曲轴闭环磨削。砂轮架移动系统砂轮架移动系统由垫板通过V-平导轨安装在床身上,砂轮架底座与垫板通过圆柱静压导轨连接; 砂轮架移动导轨采用圆柱静压导轨,二点支承。保证V-平导轨与圆柱静压导轨垂直度,采用十字交叉导轨结构。导轨防护可采用不锈钢防护。纵向移动和砂轮架移动光栅、检测开关安装及防护,移动光栅采用HEIDENHAIN,气压保护。头尾架头尾架通过T型螺栓联接,头尾架采用1FW6090直接驱动头尾架主轴同步旋转,头尾架采用THK主轴轴承,中心高340mm,旋转拨盘ø250 mm,顶尖采用莫氏5#顶尖,液压移动距离50 mm。在线测量机构的设计曲轴零件的主轴颈与连杆颈中心不在同一轴线上,用切点跟踪磨削法加工曲轴连杆颈时,其连杆颈的轴心线在一固定的圆周上作回转运动,在线测量时,需要量仪测头自动跟踪曲轴连杆颈的作回转运动,拟采用右图结构方式,利用油缸伸缩机构、连杆回转机构、弹簧拉紧机构及测头自重压力装置等保证量仪的在线测量。磨削过程中包括工件的轴向定位测量、磨削轴颈与砂轮的对中测量、工件分度定位测量及磨削轴颈的径向测量。
发布时间: 2017 - 02 - 28
并对磨削液采用了纸质过滤、磁性分离方式;对水雾、粉尘采用了吸尘装置,操作工只需上、下料,一人可看数台机床,故生产效率较高,适合各种汽车发动机、摩托车发动机和柴油机发动机等批量生产的厂家。主要结构性能与技术特点  高速电主轴轴承结构是在有我校自主知识产权并已成功地在高速磨床上应用多年的“间隙节流腔内孔式回油液体静动压轴承”的原型上改进设计而成的。具有轴承刚性好(达340N/μm)、回转精度高(径向、轴向跳动均在0.002mm以内)、使用寿命长(可连续运行几年而免维护)等优点。  配置了砂轮在线自动平衡装置    CNC8312A选用国际上最著名的MARPOSS公司或美国SBS公司的IB-1404-A型高速内装、非接触式砂轮自动平衡器和SBS-4475型动平衡控制仪表,该平衡仪最高允许转速为30000rpm,振动值灵敏度为0.001 ,平衡能力为400g•cm,信号输出通过电缆连接到SBS-4475自动平衡控制仪上。 研制成功了高精度液压自动跟踪中心架    为适应各类轴类零件的自动磨削,CNC8312A设计了三点支撑液压跟踪式中心架,中心架夹持范围为¢30-¢65,最大工作压力2Mpa。为减低中心架在加工与装配以及长期使用的磨损误差,中心架可作轴向平行度的调整,上下支撑相对于中心位置可作微量调整。      液压自动跟踪中心架具有刚性好、控制准确、响应快、操作简便、调整灵活及支撑精度高的特点,它运用双杠杆的结构原理,通过特殊角度的对称楔型驱动块,可自动跟踪和适应工件轴颈的尺寸和形位误差,定心精度为0.002mm。  数控系统   机床采用三轴两联动控制分别控制砂轮架进给...
发布时间: 2017 - 02 - 28
该设备是2009年国家重大专项支持项目。可以解决工程陶瓷、微晶玻璃、硬质合金、人造宝石晶体等超硬材料、钛合金、不锈钢、镍基铁氧体材料等耐热合金材料以及复合涂层材料等难加工材料轴类零件的精密加工问题,适用于航天航空、国防军工等行业中的特定材料零件的加工。MKG1320超高速数控外圆磨床可配备自主研制的超高速电主轴砂轮架及进口电主轴砂轮架,线速度可高达150m/s。借助AE在线监控系统可实时监测砂轮的磨削及修正工况,为快速正确确定磨削工艺提供可靠依据。自动跟踪定心中心架的采用可大幅提高细长工件加工的尺寸及形状精度,另配合全功能在线量仪可大大提高生产效率,有效降低生产成本。超高速电主轴超高速电主轴采用油冷电机后置动静压电主轴系统。主要由液体动静压轴承系统、主轴动平衡系统、电机冷却系统及高速CBN砂轮组成。       通过液体动静压轴承的优化设计,可保证主轴的平稳启动及高速运转时的主轴刚度。主轴由后置电机直接驱动,通过精确控制转子与定子的同轴度及间隙可有效消除驱动单元给主轴系统带来的扰动。       主轴系统由砂轮架主轴、CBN砂轮及在线动平衡仪组成。砂轮主轴加工后做精密动平衡,为保证砂轮装卸后主轴系统的动平衡,本机采用进口SBS在线动平衡仪对主轴系统进行精密动平衡控制。另外,设计过程中采用有限元法对砂轮架系统及整机作振动性能分析,并通过实验确保砂轮架在工作速度范围内整机不发生谐振。一系列关键问题的解决可保证砂轮架在高速状态下稳定工作。 主轴动平衡本公司MKG1320超高速外圆磨床采用CBN砂轮,当CBN砂轮高速旋转时,其修整状态,磨削状态都无法像普通砂轮磨削和修整时用人工观察并进行控制。在磨削和修整期间,砂轮和工件都会产生一定频谱的噪声,其主要分布在超声波的范围内,与其他外界产生的噪音(...
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磨削液在磨床上的运用

日期: 2016-12-06
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磨削加工是金属切削加工中比较常用的一种加工方法,这种加工方法的刀具是砂轮。磨削加工表面精度高,尺寸精度公差等级能达到IT5~IT6,表面光洁度高。磨削的另一特点是不仅可以磨各种碳钢、铸铁、有色金属,还能磨硬度很高的淬火钢、各种切削刀具和硬质合金等〔1〕。在磨削加工过程中,砂轮和工件材料之间既发生磨削又发生刻划和划擦,因而产生大量的磨削热,与刨削、铣削等切削方式不同,刨削、铣刀切削方式大约有70%~80%的热量聚集在切屑上流走,传入工件材料的约占10%~20%,传入刀具的则不到5%,但磨削由于被磨削的金属材料较薄,大约60%~90%的热量被传入工件,仅有不到10%的热量被磨屑带走,因而在工件上产生了大量的磨削热,磨削区温度可达400~1000℃左右〔2〕,在这样的高温下,工件材料会发生变形和烧伤,砂轮也会严重磨损,磨削质量下降。为了将大量的磨削热带走,降低磨削区的温度,减少砂轮磨损,延长砂轮的寿命、提高加工表面质量,必须选择使用合适的磨削液。


凡是磨削加工大都要加工精度和粗糙度比较高的工件,所以要使用磨削液,因此要求它具备以下几种功能:


(1)冷却功能磨削液比其他加工液应具备更佳的冷却功能。其加工时能带走磨削区大量的热量,降低了磨削温度,提高了砂轮的耐用度,提高了生产效率。


(2)润滑功能在磨削中,砂轮在加工中要承受很大的工作压力。磨削液能渗透到砂轮与工件表面之间磨屑与砂轮之间的微小间隙中,形成很薄的吸附膜,减小了磨擦因数,延长砂轮寿命并提高加工件表面光洁度。


(3)清洗功能在磨削中产生的磨屑和砂轮上脱落的砂粒如果不能迅速被冲洗带走,就可能附在工件和砂轮上。影响工件精度和表面光洁度。所以要求磨削液要有很好的清洗性能。


(4)防锈功能如果磨削液不能提供良好的防锈功能,就可能会造成工件加工过程产生锈蚀,从而使产品报废。因此磨削中要选择具有一定防锈性能的磨削液。


通过查看使用几种磨削液与干磨削比较的润滑效果,有使用磨削液的加工润滑效果好,在高速运转加工过程中,砂轮表面与工件表面发生剧烈摩擦。磨削加工压力很高,最高温度可达1000℃以上。这时使用磨削液如果不能发挥其良好的润滑功能,就会造成砂轮严重的磨损,降低了加工精度和表面光洁度。另外,磨削液能否完全地渗透到磨削区直接影响冷却润滑效果。磨削加工时不管是内外圆磨削,还是平面磨削,如果将磨削液的喷嘴位置放错导致磨削液浇注方向不对,这时磨削液由于砂轮高速旋转产生巨大的气流阻碍了无法进入磨削区,所以在磨削加工过程时不能及时得到冷却,这时磨削液对磨削区的工件磨削热不起任何冷却作用,只能对工件整体温度的降低起作用。还有磨削液使用存在磨削加工成本增加、环保问题和影响操作加工者的健康等几个负面问题。


在磨削加工时,采用适当的磨削液,对改善表面光洁度的效果,往往比减小磨削厚度的效果大。为了能切实保证磨削液的最佳功能,使其四大功能真正落实到实处,发挥它的作用,我觉必须加强以下几点工作:


    (1)保证磨削液不腐败、劣化


    1)磨削液腐败、劣化的原因


    磨削液腐败劣化是微生物在一定条件下迅速繁殖,使磨削液发生生物化学变化的结果。引起腐败的微生物有真菌、细菌和酵母菌等。这些菌类可以广泛在大气、土壤、江河、自然物体等地。在劣化腐败的磨削液中经常有以下几种代表性细菌:


    a、铜绿色极毛杆菌:磨削液腐败的主要菌属之一。


    b、硫酸还原菌:是磨削液发臭的另一主要菌属,在无氧条件下繁殖,存在铁锈瘤。水垢下,它能还原硫酸根,生成硫化氢,放出臭味;硫化氢腐蚀铁。


    c、酵母菌:菌体内会产生强酵素,使磨削液发粘,腐败。


    2)微生物快速繁殖的条件


    a、营养源充分:磨削液为微生物的繁殖提供了充分的有机物(碳水化合物、脂肪酸、脂肪醇……)、矿物质和微量元素、含氮化合物(有机按硝酸盐等),以及含硫、磷等。


    b、氧气:嗜氧菌会产生轻臭味,厌氧菌会产生恶臭味,兼性厌氧菌会产生轻臭味。


    c、温度:细菌在30~37度容易繁殖,霉菌在20~30度容易繁殖。


    d、pH值:细菌在pH7.0~8.5容易繁殖,霉菌在pH4.5~7.0容易繁殖,pH>9细菌、霉菌繁殖概率最小。


    3)磨削液腐败劣化后的现象


    a、轻度腐臭。


    b、液色灰褐或桃红(铁离子析出),但要与磨削物过多区别开。


    c、pH突变,一般是自pH<8以后快速下降,部分合成液pH值上升。


    d、粘度增大,乃至析出胶状物。


    e、乳化液破乳分层。


    f、出现生锈、切削功能下降的后果。


    (2)保证磨削液的良好管理


 1)原液管理应避免酷冷暴晒和长期存放,冬季5摄氏度以上存放,夏季防止阳光直射,最好三个月以内使用。否则乳化油低温破乳,不可恢复。


 2)工作液配制浓度管理工作液的浓度是充分发挥磨削液功能的基础,浓度过低,会影响磨削功能。浓度过高,也会影响功能的正常发挥,如果从防腐角度看,还是浓度适当增加一些为好。大量事实表明,磨削液浓度2~4%时,微生物繁殖最快。5~10%较好。在浓度管理中,如果有条件,实行系统供液或集中配制或专人配制都是好办法。最低要求就是不能只补充水,不加或少加原液,以及不计量配制。


通过到福建东南不锈钢公司实践,我们切实地看到了磨削液在外圆磨床上的应用。例举其中一个改造项目如下:磨削液腐败发臭的改进


(1)更换新液时,对液箱、管道、机床进行彻底清洗。如果不清洗或清洗不彻底,尤其是换液前存在已腐败的磨削液,换液后几天之内就会腐败。换液前清洁全过程:


1.排放废液。


2.清除磨削液箱壁,床面上的磨屑、污泥、铁锈、水垢,然后用水清洗箱体。


3.用系统清洗剂清洗箱壁床面,除去油污,并循环清洗管道3小时并排净清洗液。


4.用低浓度磨削液加杀菌剂,循环大于1小时并擦拭箱壁床面,进行杀菌。


5.配制加入新液。选用清洁的水源(自来水),必要时对配液用水进行杀菌处理。磨削液的浓度配制为5~10%,量具采用糖量仪。


(2)在用磨削液的管理


1.保持清洁:防止异物进入,不用磨削液洗手和棉纱等。


2.及时清除磨屑。


3.每日开机循环磨削液1小时:最好上午0.5小时,下午0.5小时。


4.经常检测切削液的pH值,当pH值低于9时,及时补充新液和自来水


5.磨削液消耗后,及时补充新液和水。


6.根据工作时间长短和季节变化,制订更换周期。不要等腐败后再换,磨削液腐败后对磨床、工件材料、周围环境、操作者都有影响,还可能影响新液的寿命和使用功能。


7.当pH值低于8对,要根据现场情况分别加入原液、杀菌剂、pH值调整剂。


通过更换新液和在用新液的严格管理,磨削液没有再出现发臭现象。


综上所述,合理使用磨削液可以提高刀具使用寿命及表面加工光洁度,保证使用后对废液进行处理,满足环保的要求,且其成分对人体健康应无危害。现在,磨削加工冷却润滑方法的重点发展方向是开发无污染的磨削液。在海西经济不断建设发展过程中,环保磨削液必将在磨床加工中得到更快的发展和更广泛的应用。


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