一、引言現(xiàn)代(Modern)工業(yè)生產(chǎn)中,中、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來越高,零件的復(fù)雜性和精度(精確度)要求迅速提高,傳統(tǒng)的普通機(jī)床(machine tool)已經(jīng)越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求,而數(shù)控機(jī)床(屬性:自動化機(jī)床)具有高精度、高效率(efficiency)、一機(jī)多用,可以完成復(fù)雜型面加工的特點(diǎn),特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展并一般應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中,數(shù)控裝置的主要功能幾乎全由軟件來實(shí)現(xiàn),硬件幾乎能通用,從而使其更具加工柔性,功能更加強(qiáng)大。
平面磨床能加工淬硬鋼、硬質(zhì)合金等硬度相當(dāng)高材質(zhì),也可以加工玻璃、花崗石等脆度較高的材料。平面磨床是磨床的一種。主要類型有臥軸矩臺、臥軸圓臺、立軸矩臺、立軸圓臺和各種專用平面磨床。制造業(yè)的竟?fàn)幰褟脑缙诮档蛣趧恿Τ杀?Cost)、產(chǎn)品成本,提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量的竟?fàn)帲l(fā)展到全面滿足顧客要求、積極開發(fā)新產(chǎn)品的竟?fàn)帲瑢⒚媾R知識——技術(shù)——產(chǎn)品的更新周期越來越短,產(chǎn)品批量越來越小,而對質(zhì)量、性能的要求更高,同時社會對環(huán)境保護(hù)、綠色制造的意識不斷加強(qiáng)。因此敏捷先進(jìn)的制造技術(shù)將成為企業(yè)贏得竟?fàn)幒蜕妗l(fā)展的主要手段。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和制造自動化技術(shù)的結(jié)合越來越緊密,作為自動化柔性生產(chǎn)重要基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)機(jī)床中所占比例將越來越多。
二、數(shù)控(Numerical Control)平磨現(xiàn)狀及主要數(shù)控系統(tǒng)平面磨床相對于車床、銑床等采用數(shù)控系統(tǒng)較晚,因?yàn)樗鼘?shù)控系統(tǒng)的特殊要求。
平面磨床價格適用于小型號軸承內(nèi)、外套圈的兩平行端面磨削,也可用于活塞環(huán)、氣門座、閥片及其他圓形和異形工件磨削加工。近十幾年來,借助CNC技術(shù),磨床上砂輪的連續(xù)修整,自動補(bǔ)償,自動交換砂輪,多工作臺(workbench),自動傳送和裝夾工件等操作功能得以實(shí)現(xiàn),數(shù)控技術(shù)在平面磨床上逐步普及。在近年漢諾威、東京、芝加哥、及國內(nèi)等大型機(jī)床展覽會上,CNC磨床在整個磨床展品中已占大多數(shù),如德國BLOHM公司,ELB公司等著名磨床制造(zhì zào)廠已經(jīng)不再生產(chǎn)普通磨床,日本的岡本、日興等公司也成批生產(chǎn)全功能CNC平磨,在開發(fā)高檔(top grade)數(shù)控平磨的同時,積極發(fā)展中、低檔數(shù)控平磨。前幾年德國ELB公司生產(chǎn)的BRILLIANT系列二坐標(biāo)CNC成型(Forming)磨床,其垂直和橫向?yàn)閿?shù)控軸,縱向?yàn)橐簤嚎刂疲╟ontrol),砂輪修整采用安裝在工作臺上的金剛石滾輪,適用范圍(fàn wéi)較廣;SUPER-BRILLIANT系列是三坐標(biāo)CNC平面和成型磨床,床身用天然花崗巖(huā gǎng yán)制成,幾何精度(精確度)極高,導(dǎo)軌用直線滾動(roll)導(dǎo)軌,機(jī)械驅(qū)動無反沖,從而保證工件有較好的表面(biǎo miàn)光潔度;BRILLIANT-FUTURE為以上二個系列的改進(jìn)產(chǎn)品,床身用人造花崗巖制作(Make),縱向用靜壓(static pressure)導(dǎo)軌,齒形帶傳動,垂直和橫向?qū)к墳轭A(yù)加荷直線滾動導(dǎo)軌,滾珠絲杠傳動,三軸CNC控制AC伺服馬達(dá),0.5μm的測量分辯率。同時ELB公司開發(fā)了具有當(dāng)代最新技術(shù)的磨床產(chǎn)品,即以機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的CAM-MASTER系列柔性磨加工單元,CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中心,控制軸最多可達(dá)到24軸,另外由于全面推行模塊化設(shè)計(jì),使專用磨床制造周期縮短,ELB公司還開發(fā)了多種高效專用磨床,如SFVG100/2專用磨床,具有可傾斜磨頭,連續(xù)修整,緩進(jìn)給,斜切入(qiē rù)磨削功能,用十一根CNC控制軸,如同一臺磨加工中心。英國JONES&SHIPMAN公司與美國A-B公司開發(fā)了A-B8600數(shù)控系統(tǒng)用于FORMAT5型數(shù)控平磨,由CNC控制液壓閥,驅(qū)動縱向可調(diào)速運(yùn)動(sport),橫向與磨頭進(jìn)給用滾珠絲杠副,直流伺服電機(jī)驅(qū)動,間斷式砂輪修整,CRT圖形模擬顯示。同時還可以配用其他型號的數(shù)控系統(tǒng),以滿足不同用戶的要求。目前,隨半導(dǎo)體集成度的不斷提高,新推出的系統(tǒng)在外型上越來越小,結(jié)構(gòu)上越來越緊湊,功能上增加了遠(yuǎn)程通訊,遠(yuǎn)程診斷,多機(jī)聯(lián)網(wǎng)等等;操作界面向WINDOWS系統(tǒng)靠近,增加鼠標(biāo),搖控器等操作件。FANUC公司今年主要推出18
I、16
I、20
I、21I系統(tǒng)(system),SIEMENS是840
D、810
D、802D均為結(jié)構(gòu)緊湊型系統(tǒng)。還有一些廠商如臺灣精密(precise)機(jī)械研究發(fā)展中心開發(fā)的PA8000NT系列CNC控制器,就使用了WINDOWS NC操作系統(tǒng),和NT即時多工處理核心,單節(jié)程序處理速度達(dá)2000塊/秒,單節(jié)預(yù)讀處理數(shù)可達(dá)1000塊,具有AART(預(yù)適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)(Technology))及參數(shù)(parameter)最佳化學(xué)(Chemistry)習(xí)功能,可使跟隨誤差趨近于零,軟件加工路徑濾波器可降低切削過程中,因加速度變化過大所產(chǎn)生的機(jī)械共振,從而改善(perfect)表面粗糙度;配用伺服靈活,具備+、-10V類比伺服界面,同時提供國際標(biāo)準(zhǔn)的SERCOS數(shù)字伺服通訊界面;PLC程序設(shè)計(jì)有梯形圖、結(jié)構(gòu)語句、功能塊、指令碼、流程圖等五種語法(grammar),便于設(shè)計(jì)、溝通和維護(hù);具有計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通訊,即時遠(yuǎn)程維護(hù)功能;控制軸和主軸最多可擴(kuò)展到64軸,I/O點(diǎn)可擴(kuò)展到792/528點(diǎn),采用奔騰處理器,高速PLC處理速度達(dá)到25K。