順序珩磨在冰箱壓縮機(jī)缸體加工中的應(yīng)用
2008-04-16 15:39:07
摘 要:介紹了冰箱壓縮機(jī)缸體的活塞孔和曲軸孔加工精度的重要性，比較了傳統(tǒng)珩磨和順序珩磨加工的特點(diǎn)，分析了國內(nèi)外順序珩磨的市場(chǎng)情況，介紹了國內(nèi)首臺(tái)順序珩磨機(jī)的生產(chǎn)和相關(guān)配置結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：冰箱壓縮機(jī) 順序珩磨
冰箱壓縮機(jī)是冰箱制冷系統(tǒng)的心臟，而冰箱壓縮機(jī)缸體又是冰箱壓縮機(jī)的心臟，是冰箱制冷系統(tǒng)的核心零件。冰箱壓縮機(jī)缸體的制造成本、加工節(jié)拍和加工質(zhì)量直接決定冰箱壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。冰箱壓縮機(jī)缸體的質(zhì)量保證中，主要是指關(guān)鍵部位活塞孔和曲軸孔的最終加工精度：圓柱度、圓度和表面粗糙度。古語說：“工欲善其事，必先利其器”。要保證零件加工精度的更高、加工節(jié)拍的更快、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的更強(qiáng)，選擇有競(jìng)爭(zhēng)力的加工設(shè)備尤為重要。
珩磨加工是一種提高工件表面質(zhì)量、幾何形狀精度和尺寸精度的高效、低成本的加工方法，是各種精密耦合運(yùn)動(dòng)副內(nèi)孔超精加工的最理想方法，是冰箱壓縮機(jī)缸體的活塞孔和曲軸孔加工的最后一道工序。在各種珩磨工藝中，用戶加工冰箱壓縮機(jī)缸體的活塞孔和曲軸孔的方法有傳統(tǒng)珩磨方法和順序珩磨方法。
傳統(tǒng)珩磨工藝方式是指珩磨刀具在連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，珩磨油石向加工孔的內(nèi)壁表面施加一定的進(jìn)給壓力和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的表面接觸加工的磨削方式，如圖1所示。珩磨油石的進(jìn)給有定壓進(jìn)給和定量進(jìn)給兩種方式，在加工過程中需要對(duì)加工尺寸進(jìn)行在線測(cè)量或伺服控制。珩磨的主旋和往復(fù)運(yùn)動(dòng)一直進(jìn)行，直到加工到設(shè)定尺寸為止，加工節(jié)拍一般為30S/件左右或更高。
順序珩磨是用一組不同直徑的金剛石（或立方氮化硼）珩磨頭依尺寸大小順序，依次每一個(gè)直徑的磨頭只做一個(gè)往復(fù)的切削動(dòng)作，多個(gè)珩磨頭全部加工完成后，達(dá)到最終零件要求的加工方法。順序珩磨工藝是在傳統(tǒng)珩磨基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它將珩磨加工方法和鉸孔加工方法結(jié)合起來，所以又叫鉸珩；另外，順序珩磨一般只有一次往復(fù)動(dòng)作，所以也叫做單沖程珩磨，如圖2所示。
順序珩磨的特點(diǎn)主要在于其順序珩磨頭和實(shí)際的珩磨過程。與傳統(tǒng)珩磨工藝相比，順序珩磨珩磨頭已事先 設(shè)定到工件所要求的最終加工尺寸。如圖1。因此順序珩磨的切削過程只需要1～3個(gè)往復(fù)行程即告完成。每根珩磨頭去除金屬層的厚度為2～20μm。經(jīng)過順序珩磨后可提高孔的形狀和尺寸精度一級(jí)，表面粗糙度值可達(dá)到Ra0.2。這種加工方法無需刀具進(jìn)給，加工節(jié)拍快，還可以在一定程度上提高孔的位置精度。
和普通的珩磨相比，順序珩磨機(jī)床在加工節(jié)拍、尺寸穩(wěn)定性、形狀和位置精度方面都有一定的優(yōu)勢(shì)。但是，國內(nèi)使用該種珩磨機(jī)床的用戶以前完全依靠進(jìn)口。昂貴的機(jī)床價(jià)格、機(jī)床輔件和售后服務(wù)使很多用戶對(duì)進(jìn)口順序珩磨機(jī)床望而卻步，有能力購買進(jìn)口順序珩磨機(jī)床的用戶也因?yàn)檫M(jìn)口機(jī)床技術(shù)支持的不及時(shí)而影響生產(chǎn)。直到2008年初，北京第一機(jī)床廠第三機(jī)床分廠依靠自己40多年生產(chǎn)珩磨機(jī)的經(jīng)驗(yàn)和不斷努力生產(chǎn)出國內(nèi)第一臺(tái)順序珩磨機(jī)床，這種機(jī)床被國外廠家壟斷的局面終于被打破。他們比起發(fā)展多年的國外生產(chǎn)廠家雖然起步較晚，但起點(diǎn)較高。他們生產(chǎn)的順序珩磨機(jī)床剛一面世就受到了多家用戶的親睞，并實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)銷售。
他們生產(chǎn)的機(jī)床采用德國西門子的伺服電機(jī)和810D數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)往復(fù)速度和位置的靈活調(diào)整，實(shí)現(xiàn)各加工軸的加工扭矩的實(shí)時(shí)檢測(cè)和設(shè)定過載報(bào)警；采用德國FIBRO旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，定位準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速快，每工位轉(zhuǎn)位時(shí)間達(dá)到0.69s；采用日本THK的滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠，能實(shí)現(xiàn)主軸箱的平穩(wěn)精確往復(fù)；珩磨刀具、刀具接桿和工件夾具都采用全浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，能保證很高的珩磨加工精度:圓度： 0.001 mm，圓柱度：0.002 mm，粗糙度：Ra0.2μm；加工節(jié)拍為9s/件。他們的機(jī)床還采用模塊化設(shè)計(jì)，主軸個(gè)數(shù)和轉(zhuǎn)臺(tái)工位數(shù)可以根據(jù)用戶和用戶零件的工藝要求，能為用戶提供最佳的加工方案。
該機(jī)床將與2008年4月21日在第5屆中國數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)上展出。
