以新思路設計數控專用磨床
時間：2009-06-01瀏覽：623次收藏
1 引言
數控機床是高精高效的機床制造、微電子技術和計算機技術三者結合的產物。隨著國外高檔數控機床產品的進口和國外數控技術的引進，我國的數控機床制造得到快速發展。隨著機床結構研究的突破、大量成熟功能部件的出現、生產效率及功能的不斷提高，數控磨床在市場需求引導下，以專用磨床為先導，逐步完成了從可編程控制器(PLC)為主的機電一體化產品向數控產品的方向發展。開展數控專用磨床設計、制造、應用已成為新的潮流。
2 新設計思路
傳統的設計思想是按單一機床應具備的功能進行方案設計、總體布局設計：對各部件進行原理設計、機構設計、零件設計：制定工藝方案：設計、制造工裝夾具：進行機床的試制。一種新產品或專機產品開發周期都在一年以上。 隨著功能模塊化設計思想的出現，典型的平臺(床身)部件、主軸部件、進給部件、控制部件、(液壓、氣動、機械)驅動部件、支承定位部件、檢測部件的獨立化，機床設計從單一機床設計變為機床系列化設計。開發一種系列產品，只進行方案設計、總體布局設計，選用典型部件，加上少量的零件設計，不用試制，即可成為新產品或商品。在保證制造周期的前提下，可大大壓縮設計周期。 模塊化進一步發展，大量典型部件的社會化、標準化，各種各樣的功能部件出現，使我們的機床設計只在選用功能部件的狀況下開展總體設計。作為機床制造廠，關鍵要設計出適應性好的機床平臺，即：能安裝各種可采購的功能部件，適應各種加工功能，有很好的防護功能，能成為一件藝術品。 這就是簡化、標準化、要素化、模塊化匯合的設計思想。按這個產品設計思路，能提供市場的產品要多樣化，以滿足各種不同用戶的需要。不久的將來，產品將按每個用戶的要求專門設計，完全相同的產品不復存在。按用戶要求生產專用性較強的數控機床已成為主流，專用化意味著減少多余的功能、降低產品成本。數控專用磨床正是依據這種新的思路開展設計的。
3 用戶的成熟工藝是設計成功的保證
作為機床設計者，往往是站在制造者的立場，注重機床功能設計的實現，而對機床如何使用或使用中會出現哪些問題，在設計時不能充分給予考慮。這種設計方法往往不能一次取得成功，甚至可能是失敗的結局。因此，現代設計者，更要注重機床的應用及應用過程的一些經驗。 數控專用磨床在設計時有明顯的針對性。針對性的基礎就是用戶對工件加工工藝積累的一些經驗或國外專用機床新工藝的經驗啟示。在開發時，我們到用戶廠進行調研、實踐。了解工件的上、下料，支承(長軸或異形軸零件的中心架支承)、裝夾、定位，磨削參數(包括：粗磨、精磨的余量、速度、光磨時間)、磨削順序，精度、粗糙度、效率，自動測量功能的選用，砂輪材質及參數，砂輪修整參數、頻率，冷卻液供給壓力及品種，工作溫度的適宜性，根據操作者的使用習慣，調整夾具的定位方式、機床的適宜性、加工精度及可制造性。 使用現有通用磨床加工的用戶，提出用數控機床替代時，在加工效率、加工精度、可靠性、安全性方面會有更高的要求。這時必須在現行成熟工藝基礎上，進行新的配置，分析其可行性。使之一次設計制造就可商品化，真正用在生產線上。
4 通用磨床模塊化
數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，應具有支承并帶動工件回轉及往復運動的功能：應具有砂輪高速回轉并能實現進給位移的功能。這就是完成外圓磨削的基本功能，是產品存在的必要條件。將這些功能設計成工件頭架模塊(包括傳動、主軸系、定位、驅動等)、尾架模塊、工作臺模塊(包括驅動、定位等)、砂輪架模塊(包括傳動、主軸系、定位、防護、驅動、進給等)、磨削中心(可實現外圓、內圓、端面、端面外圓的磨床)轉臺模塊以及砂輪修整模塊。這些模塊設置在一個床身平臺上，加上一些控制系統及輔助功能模塊，即可開發出一臺通用磨床。這些模塊的特點是：
- 功能獨立化 模塊獨立，易于在統一平臺上拼組和搭配獨立性強的電氣、數顯、檢測、液壓和冷卻系統等模塊，構成多種變型品種，實現不同加工精度、不同工作性能、不同自動化程度及不同加工效率的機床。
