立式绗磨机技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

立式绗磨机作为金属加工工业生产中的重要设备，在机械加工行业中占有重要地位。现代立式绗磨机大量采用新技术，如控制技术、双膨胀珩磨头制造技术、现代测量技术的使用等，使得立式绗磨机日新月异，国外珩磨技术的飞速发展对中国的立式绗磨机制造业和珩磨工艺的使用行业提出了严峻的挑战。

第二节 产品工艺特点或流程

以一种冷拔式立式珩磨机为例，概括介绍立式珩磨机的技术及工艺。

一、机械系统组成及工作原理

本珩磨机包括床身、固定工件部分、珩磨杆动力部分、液压系统和电控部分：

1、床身

考虑成本和批量采用箱式焊接机身，焊后整体去应力退火，然后加工导轨等加工面。箱式机身整体刚度大，利于实现强力珩磨，而焊接机身。大大缩短了制造周期，降低了制造成本。导轨采用倾斜矩形导轨；

2、固定工件部分包括固定架、活动架和中心架。

固定架和活动架内镶不同孔径的夹紧块，可适应不同直径的工件；活动架可沿导轨滑动以适应不同长度的工件；中心架仿车床中心架但上支点去掉，可防止较长工件中间段因自重下垂，而且中心架可微调工件高度并实现自动对中。

3、磨杆动力部分

磨杆动力部分包括拖板、变速箱、托架、移动中心架和珩磨杆。拖板在往复油缸的拖动下在床身轨道上往复运动；变速箱和珩磨杆尾部铰接固定于拖板上．变速箱在拖板的拖动下带着珩磨杆往复运动，同时变速箱把电机的旋转力矩变速后传递给珩磨杆，使珩磨杆带着珩磨头以不同速度旋转；托架托着珩磨杆前端以方便更换珩磨油石；移动中心架作用同中心架，但通过脱开机构可使其尽量处于中间位置。

4、液压系统

液压系统包括珩磨杆往复、工件夹紧、磨头涨紧、冷却润滑四部分。往复部分由液压泵提供压力油给往复油缸，往复油缸拖动拖板往复运动；夹紧部分由液压泵提供压力油给夹紧油缸，夹紧油缸推动活动架上的夹紧块夹紧工件；磨头涨紧部分由变量泵提供压力油给涨紧油缸，涨紧油缸通过中间推杆、锥芯给油石以径向压力，油石与油缸内壁相互磨削；冷却、润滑部分采用金属网、纸滤、电磁三级过滤系统，可实现超精细过滤，冷却泵采用大功率齿轮泵，冷却液通过涨紧推杆进入珩磨头内部，通过珩磨头喷射到缸筒内壁冷却，实现随磨随冲洗。

5、电控部分

电控部分包括电控箱、操作台。由操作台发送指令给电控箱控制每个电机的开停来控制设备各个动作方案。

二、结构特点

床身采用焊接机身，大大缩短了制造周期，降低成本；导轨采用倾斜矩形导轨，利于导向。

工件固定因工件相对珩磨杆质量较大，若工件旋转，转动惯量较大，同时受较大的往复力，轴向固定较困难．不利于高效率珩磨。

工件采用端面液压夹紧径向定位，使涨紧压力有较大提高空间，但只适用于3米以下中、短缸。

往复、涨紧采用液压控制，实现定压进给，无级调速。

涨紧、夹紧液压系统采用限压式变量泵和液控单向阀，减少功率消耗和油液发热。

冷却、润滑系统采用多级过滤，可减少工件划伤。

珩磨头内喷射冷却，对于较长工件冷却液能直达切削点。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

立式珩磨机床将在目前完全闭环控制的基础上发展超高速主轴系统，进给脉冲更快，进给更小的进给系统，能够自我修整珩磨油石的珩磨系统或者珩磨中心，消除各种人为因素的影响。

珩磨目前能实现平面，外圆，内圆的加工工艺；通过珩磨工具的改进，能够实现锥孔的珩磨；通过运动方式的复杂合成，能够实现椭圆内孔和曲面的珩磨。在珩磨外圆领域，将取得突破性发展，能够在大多数外圆加工中取代外圆磨。

珩磨机床作为复杂的生产工具，最根本的是加工工艺与主机结构布局设计，而各种新工艺，新材料，新元件，新刀具，新控制系统等也将运用在珩磨机床上，未来的珩磨机床将加工精度更高，加工效率更快，加工范围更广泛。

1、软件-计算机技术的应用

随着电子技术的飞速发展,计算机技术的应用正逐步渗透到各行各业中,不仅显著地提高了工作效率和工作质量,同时也推动了传统产业的新发展.在机械制造行业,出现了CAD、CAM、CIMS等新的技术,国营企业作为我国的支柱产业,只有尽早将这些高新技术手段应用到生产中去,才能不被时代所淘汰,从而使民族工业在世界上占有一席之地。绗磨机生产作为高新技术,早已将计算机辅助设计应用到了设计工作中.但要真正实现全面的计算机设计开发,只依靠一些通用的软件还不够,还需要自己开发一些专业化较强的软件来支持，软件设计系列化、模块化设计、参数选择以及对产品的计算机管理的研究重点。

2、电液集成元件在珩磨机上的应用

电液集成元件是典型的机电液一体化产品，由于其数元化，使得液压系统设计较灵活、方便，且通用性强，克服了现代液压阀结构复杂，功能单一的弊端以及组成油路的局限性，通过电液管，使得微机直接控制液压系统成为现实；将复杂的控制方式(如自适应控制，变结构控制等)引人液压控制领域，使得液压传动和控制的优越性得以充分体现。

3、珩磨油石及研磨赶工艺改进

珩磨油石生产技术方面，国内原来一直用氧化铝、碳化硅材料做磨料，用陶瓷树脂做结合剂，采用先冷压成型再烧结的工艺。这样生产出来的珩磨油石寿命极低，精度保持性差，在珩磨淬火钢等高硬度零件时，根本无法使用。现在采用金属粉末做结合剂，从美国进口人造金钢石、CBN（立方氮化硼）等新型超硬材料做磨料，采用全热压的烧结方式来生产珩磨油石。这种工艺生产出来的珩磨油石，由于使用寿命长，精度保持性好，立刻在珩磨工具产品市场上掀起了一场革命。

在珩磨杆方面，又相继开发出了针对珩磨合金调质钢的硬质合金珩磨杆、珩磨铜铝铸铁等软材料的多根油石珩磨杆及软杆等产品。这些产品推出后，大大推动了国内珩磨工艺的发展及珩磨产品大市场的形成。
 

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