购买新磨床的第一步是了解它的工作原理。详细了解磨床的构成,包括多轴机床。

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磨削是一种研磨加工工艺,能够达到任何其他工艺无法达到的公差和表面光洁度。当尺寸精度无法通过铣削、车削或电火花加工 (EDM) 获得时,或者当要求公差低于 ±0.0002 英寸时,需要进行磨削。磨削可以反复提供精确至 ±0.00003 英寸的精度,并在适当的条件下反复可靠地进行条件。只有珩磨可以产生低于磨削可以提供的孔径尺寸公差。

汽车、航空航天、医疗、机床、模具、能源、工具和一般产品只是日常使用磨削的少数行业。市场上可用的磨床类型因设计而异,具体取决于所生产的特定零件或组件。机器类型包括平面磨床、外圆磨床、工具和刀具磨床、螺纹磨床、齿轮磨床以及凸轮和曲轴磨床。磨床可以根据它们所执行的磨削类型进一步划分,例如表面、形状、内径 (ID)、外径 (OD)、螺纹、切入、无心磨削和贯穿进给磨削。尽管仍然可以使用手动操作的工具房磨床,但全数控机床现在已成为常态,这主要是因为它们的高生产率和无人值守操作的能力。

除了高精度之外,表面光洁度也是使用磨削的主要原因。通常,铣床可以产生大约 32 微英寸 Ra 的表面光洁度,而车床可以产生大约 16 微英寸 Ra 的表面光洁度。16 微英寸 Ra 及以下的表面光洁度需要研磨。事实上,磨削可以产生8微英寸Ra及以下的超光洁度,在某些情况下可以达到2微英寸Ra,被认为是微光洁度。使用两个不同的细砂轮以及必要时的抛光轮来完成超级抛光。

在磨削精度或表面光洁度时,加工后要去除的材料量通常在 0.010 英寸左右。所需的表面光洁度越精细,所需的砂轮或抛光轮就越精细。达到成品零件尺寸的周期时间也变得更长。理想情况下,加工后应留下最少的材料,以便为磨削操作提供足够的原料,以清理至最终尺寸。这种方法将为磨削操作提供最佳循环时间。

机械制造

在平面磨床上,工件通常由磁吸盘、真空吸盘或直接用螺栓固定在工作台上的特殊夹具固定。对于外圆磨削,工件通常用三爪或四爪卡盘或特殊夹具固定在中心之间、夹头中。工具和刀具磨床最常使用精密夹头。

为了始终如一地生产 0.0002 英寸及以下的零件精度,以及 16 微英寸以下的超精加工,磨床的设计必须能够控制振动和热增长。机器底座通常由花岗岩或特殊环氧树脂制成,以最大限度地减少热膨胀和振动。机器中的任何振动都会直接影响零件的表面光洁度。

自然,砂轮会产生摩擦,进而产生热量。工件的热量可能会传递到机器上。磨头、电机、驱动器、尾座、电子设备和其他运动部件也会产生热量,这会影响机器的精度。

最新的机器设计通过控制各种机器部件的温度来提供稳定性和一致的尺寸精度。通过机器的工作头、砂轮架、尾座和砂轮修整器循环冷却的过滤冷却剂,机器的每个部件更有可能以相同的速率因热而膨胀。一些机器设计还使用流体冷却驱动器,以确保任何热增长在整个机器中保持一致。

冷却剂过滤系统中使用的相同冷却器也会淹没砂轮,以控制运行期间的热增长。作为一项附加措施,研磨机通常放置在热稳定、温度可控的车间环境中。

多主轴配置

尽管大多数机器都设计有单轴磨头,但通用机器或可能称为多任务机器的机器设计有多个磨头和多个主轴。根据要求,机床最多可配备四个磨削主轴和一个测量探头。

万能磨床为大型或小型工件的内部、外部和端面磨削提供高精度加工。可以使用多个砂轮(每个砂轮具有不同的形状、磨料粒度或结合剂)进行粗磨、精磨和抛光——所有这些都在一个设置中完成。例如,可以磨削多个外径,然后机器可以通过使用转塔和精密Hirth 联轴器自动分度0 到180 度来切换到不同的主轴,从而使内径主轴能够磨削内部特征。然后可以使用另一个主轴来精磨零件面。

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