以新思路設(shè)計(jì)數(shù)控專用磨床

時(shí)間：2009-06-01瀏覽：598次收藏

1 引言

數(shù)控機(jī)床是高精高效的機(jī)床制造、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)三者結(jié)合的產(chǎn)物。隨著國(guó)外高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的進(jìn)口和國(guó)外數(shù)控技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床制造得到快速發(fā)展。隨著機(jī)床結(jié)構(gòu)研究的突破、大量成熟功能部件的出現(xiàn)、生產(chǎn)效率及功能的不斷提高，數(shù)控磨床在市場(chǎng)需求引導(dǎo)下，以專用磨床為先導(dǎo)，逐步完成了從可編程控制器(PLC)為主的機(jī)電一體化產(chǎn)品向數(shù)控產(chǎn)品的方向發(fā)展。開展數(shù)控專用磨床設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用已成為新的潮流。

2 新設(shè)計(jì)思路

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是按單一機(jī)床應(yīng)具備的功能進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、總體布局設(shè)計(jì)：對(duì)各部件進(jìn)行原理設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)：制定工藝方案：設(shè)計(jì)、制造工裝夾具：進(jìn)行機(jī)床的試制。一種新產(chǎn)品或?qū)C(jī)產(chǎn)品開發(fā)周期都在一年以上。

隨著功能模塊化設(shè)計(jì)思想的出現(xiàn)，典型的平臺(tái)(床身)部件、主軸部件、進(jìn)給部件、控制部件、(液壓、氣動(dòng)、機(jī)械)驅(qū)動(dòng)部件、支承定位部件、檢測(cè)部件的獨(dú)立化，機(jī)床設(shè)計(jì)從單一機(jī)床設(shè)計(jì)變?yōu)闄C(jī)床系列化設(shè)計(jì)。開發(fā)一種系列產(chǎn)品，只進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、總體布局設(shè)計(jì)，選用典型部件，加上少量的零件設(shè)計(jì)，不用試制，即可成為新產(chǎn)品或商品。在保證制造周期的前提下，可大大壓縮設(shè)計(jì)周期。

模塊化進(jìn)一步發(fā)展，大量典型部件的社會(huì)化、標(biāo)準(zhǔn)化，各種各樣的功能部件出現(xiàn)，使我們的機(jī)床設(shè)計(jì)只在選用功能部件的狀況下開展總體設(shè)計(jì)。作為機(jī)床制造廠，關(guān)鍵要設(shè)計(jì)出適應(yīng)性好的機(jī)床平臺(tái)，即：能安裝各種可采購(gòu)的功能部件，適應(yīng)各種加工功能，有很好的防護(hù)功能，能成為一件藝術(shù)品。

這就是簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、要素化、模塊化匯合的設(shè)計(jì)思想。按這個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，能提供市場(chǎng)的產(chǎn)品要多樣化，以滿足各種不同用戶的需要。不久的將來(lái)，產(chǎn)品將按每個(gè)用戶的要求專門設(shè)計(jì)，完全相同的產(chǎn)品不復(fù)存在。按用戶要求生產(chǎn)專用性較強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床已成為主流，專用化意味著減少多余的功能、降低產(chǎn)品成本。數(shù)控專用磨床正是依據(jù)這種新的思路開展設(shè)計(jì)的。

3 用戶的成熟工藝是設(shè)計(jì)成功的保證

作為機(jī)床設(shè)計(jì)者，往往是站在制造者的立場(chǎng)，注重機(jī)床功能設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，而對(duì)機(jī)床如何使用或使用中會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題，在設(shè)計(jì)時(shí)不能充分給予考慮。這種設(shè)計(jì)方法往往不能一次取得成功，甚至可能是失敗的結(jié)局。因此，現(xiàn)代設(shè)計(jì)者，更要注重機(jī)床的應(yīng)用及應(yīng)用過(guò)程的一些經(jīng)驗(yàn)。

數(shù)控專用磨床在設(shè)計(jì)時(shí)有明顯的針對(duì)性。針對(duì)性的基礎(chǔ)就是用戶對(duì)工件加工工藝積累的一些經(jīng)驗(yàn)或國(guó)外專用機(jī)床新工藝的經(jīng)驗(yàn)啟示。在開發(fā)時(shí)，我們到用戶廠進(jìn)行調(diào)研、實(shí)踐。了解工件的上、下料，支承(長(zhǎng)軸或異形軸零件的中心架支承)、裝夾、定位，磨削參數(shù)(包括：粗磨、精磨的余量、速度、光磨時(shí)間)、磨削順序，精度、粗糙度、效率，自動(dòng)測(cè)量功能的選用，砂輪材質(zhì)及參數(shù)，砂輪修整參數(shù)、頻率，冷卻液供給壓力及品種，工作溫度的適宜性，根據(jù)操作者的使用習(xí)慣，調(diào)整夾具的定位方式、機(jī)床的適宜性、加工精度及可制造性。

使用現(xiàn)有通用磨床加工的用戶，提出用數(shù)控機(jī)床替代時(shí)，在加工效率、加工精度、可靠性、安全性方面會(huì)有更高的要求。這時(shí)必須在現(xiàn)行成熟工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)行新的配置，分析其可行性。使之一次設(shè)計(jì)制造就可商品化，真正用在生產(chǎn)線上。

4 通用磨床模塊化

數(shù)控專用磨床和通用型磨床都要完成相同的磨削功能。

在外圓磨削中，應(yīng)具有支承并帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的功能：應(yīng)具有砂輪高速回轉(zhuǎn)并能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給位移的功能。這就是完成外圓磨削的基本功能，是產(chǎn)品存在的必要條件。將這些功能設(shè)計(jì)成工件頭架模塊(包括傳動(dòng)、主軸系、定位、驅(qū)動(dòng)等)、尾架模塊、工作臺(tái)模塊(包括驅(qū)動(dòng)、定位等)、砂輪架模塊(包括傳動(dòng)、主軸系、定位、防護(hù)、驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給等)、磨削中心(可實(shí)現(xiàn)外圓、內(nèi)圓、端面、端面外圓的磨床)轉(zhuǎn)臺(tái)模塊以及砂輪修整模塊。這些模塊設(shè)置在一個(gè)床身平臺(tái)上，加上一些控制系統(tǒng)及輔助功能模塊，即可開發(fā)出一臺(tái)通用磨床。這些模塊的特點(diǎn)是：

功能獨(dú)立化 模塊獨(dú)立，易于在統(tǒng)一平臺(tái)上拼組和搭配獨(dú)立性強(qiáng)的電氣、數(shù)顯、檢測(cè)、液壓和冷卻系統(tǒng)等模塊，構(gòu)成多種變型品種，實(shí)現(xiàn)不同加工精度、不同工作性能、不同自動(dòng)化程度及不同加工效率的機(jī)床。

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技術(shù)

以新思路設(shè)計(jì)數(shù)控專用磨床

1 引言

2 新設(shè)計(jì)思路

3 用戶的成熟工藝是設(shè)計(jì)成功的保證

4 通用磨床模塊化

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