
MKG1320超高速數(shù)控外圓磨床
該設(shè)備是2009年國家重大專項支持項目。機(jī)床通過集成超高速磨削關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新開發(fā)超高速砂輪恒壓預(yù)緊補(bǔ)償技術(shù)、高阻尼無腔鑄石床身設(shè)計、高剛性圓柱內(nèi)節(jié)流液體靜壓直線導(dǎo)軌技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù),可以解決工程陶瓷、微晶玻璃、硬質(zhì)合金、人造寶石晶體等超硬材料、鈦合金、不銹鋼、鎳基鐵氧體材料等耐熱合金材料以及復(fù)合涂層材料等難加工材料軸類零件的精密加工問題,適用于航天航空、國防軍工等行業(yè)中的特定材料零件的加工。
MKG1320超高速數(shù)控外圓磨床可配備自主研制的超高速電主軸砂輪架及進(jìn)口電主軸砂輪架,線速度可高達(dá)150m/s。借助AE在線監(jiān)控系統(tǒng)可實時監(jiān)測砂輪的磨削及修正工況,為快速正確確定磨削工藝提供可靠依據(jù)。自動跟蹤定心中心架的采用可大幅提高細(xì)長工件加工的尺寸及形狀精度,另配合全功能在線量儀可大大提高生產(chǎn)效率,有效降低生產(chǎn)成本。
超高速電主軸
超高速電主軸采用油冷電機(jī)后置動靜壓電主軸系統(tǒng)。主要由液體動靜壓軸承系統(tǒng)、主軸動平衡系統(tǒng)、電機(jī)冷卻系統(tǒng)及高速CBN砂輪組成。
通過液體動靜壓軸承的優(yōu)化設(shè)計,可保證主軸的平穩(wěn)啟動及高速運轉(zhuǎn)時的主軸剛度。主軸由后置電機(jī)直接驅(qū)動,通過精確控制轉(zhuǎn)子與定子的同軸度及間隙可有效消除驅(qū)動單元給主軸系統(tǒng)帶來的擾動。
主軸系統(tǒng)由砂輪架主軸、CBN砂輪及在線動平衡儀組成。砂輪主軸加工后做精密動平衡,為保證砂輪裝卸后主軸系統(tǒng)的動平衡,本機(jī)采用進(jìn)口SBS在線動平衡儀對主軸系統(tǒng)進(jìn)行精密動平衡控制。另外,設(shè)計過程中采用有限元法對砂輪架系統(tǒng)及整機(jī)作振動性能分析,并通過實驗確保砂輪架在工作速度范圍內(nèi)整機(jī)不發(fā)生諧振。一系列關(guān)鍵問題的解決可保證砂輪架在高速狀態(tài)下穩(wěn)定工作。
主軸動平衡
本公司MKG1320超高速外圓磨床采用CBN砂輪,當(dāng)CBN砂輪高速旋轉(zhuǎn)時,其修整狀態(tài),磨削狀態(tài)都無法像普通砂輪磨削和修整時用人工觀察并進(jìn)行控制。在磨削和修整期間,砂輪和工件都會產(chǎn)生一定頻譜的噪聲,其主要分布在超聲波的范圍內(nèi),與其他外界產(chǎn)生的噪音(如機(jī)床運轉(zhuǎn)時的噪音、磨削液沖刷噪音等)頻率范圍不同。因此,我們通過監(jiān)控AE(Acoustic Emission,簡稱AE)數(shù)據(jù),對砂輪磨削工況及修正狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)控。AE系統(tǒng)的采用可使我們輕松掌握砂輪磨削狀態(tài),為優(yōu)化磨削工藝提供可靠依據(jù)
本機(jī)床AE系統(tǒng)可實現(xiàn)一下幾個功能:1)消除空程控制。2)防碰撞控制。3)磨削和修整過程控制。
全功能旋轉(zhuǎn)式在線量儀
常規(guī)數(shù)控外圓磨床采用將量儀安裝在工作臺上的方式實現(xiàn)在線實時測量。此方式結(jié)構(gòu)簡單,但采用該方式徑向量儀僅能測量一個軸頸位置和一個尺寸,應(yīng)用范圍較窄,端面量儀采用該方式則只能消除小范圍的頂尖孔誤差,對于偏差較大和工作臺定位不準(zhǔn)等情況不能適用。本產(chǎn)品通過創(chuàng)新設(shè)計,將量儀安裝在床身前端,通過直線油缸驅(qū)動量儀前后移動實現(xiàn)測量動作,該方式可實現(xiàn)量儀的全部功能,并且由于安裝在床身前端,其不影響人工及自動化上下料。
機(jī)床基本參數(shù)Basic Parameters of Machine
最大加工直徑Max. Dia. to be ground | φ200mm |
最小加工直徑Min. Dia. to be ground | φ10mm |
最大磨削長度 Max. grinding length | 800mm |
CBN砂輪直徑Diameter of CBN grinding wheel | φ500 |
CBN砂輪最高線速度Max.linear speed of CBN grinding wheel | 150m/s |
工件轉(zhuǎn)數(shù)Workpiece RPM | 20~200 r/min |
機(jī)床重量Machine weight | 9000 Kg |
機(jī)床外形尺寸(長×寬×高)Machine size(L×W×H) | 3500×1800×1800 |
加工精度指標(biāo)Index of Grinding Precision | |
工件直徑尺寸誤差Diameter error of workpiece | 0.005mm |
圓度誤差 Roundness error | 0.003mm |
軸頸跳動 Run-out error of journal | 0.005 mm |
表面粗糙度Surface roughness | Ra0.2um |