磨削加工的技術(shù)現(xiàn)狀

 為了能夠在短期內(nèi)完成亞微米級精度的加工任務(wù)，采用先進的磨削加工技術(shù)，因為其他加工車間無法承接或不愿承接這類加工任務(wù)。其車間體現(xiàn)在他們高水平的加工設(shè)備及其所應(yīng)用的先進磨削技術(shù)之中。Precision Grinding Solutions公司專門從事成形磨削加工、輪廓磨削加工和外圓磨削加工等業(yè)務(wù)。該加工車間主要為一級供貨商和二級供貨商提供磨削服務(wù)，因為他們經(jīng)常需要磨削加工很多由超級合金材料、不銹鋼、碳化物和陶瓷等材料制成的復(fù)雜零件或表面采用硬質(zhì)處理的等離子噴涂零件。

     第一臺購置的設(shè)備是Studer S40型萬能外圓磨床。該磨床上配有C軸加工頭，用于高速成形磨削加工；還配有一個B軸砂輪磨頭、旋轉(zhuǎn)式砂輪修整器、二氧化碳自動滅火器和HEPA油霧過濾收集裝置。Studer設(shè)備由美國UGT聯(lián)合磨削技術(shù)集團公司提供，該公司坐落在Ohio州的Miamisburg市。隨著其業(yè)務(wù)的發(fā)展，該車間又添置了一臺Studer S31型萬能CNC磨床，它的中心線要比S40型磨床短一些。

     在這些機床上使用的B軸砂輪磨頭，可達到0.0001o的分辨率，能夠配置30種不同的內(nèi)圓磨和外圓磨砂輪。Reed先生車間內(nèi)的S40型磨床，在其砂輪磨頭的一側(cè)裝有兩個并列的外圓磨砂輪。這兩個砂輪的直徑分別為400mm和500mm，可以在平直或以角度接近的位置上使用。砂輪磨頭的另一側(cè)留有安裝Fisher主軸的位置，主軸的轉(zhuǎn)速范圍為12 000~120 000r/min，用于磨削加工零件的內(nèi)圓。S31型磨床在砂輪磨頭的兩側(cè)分別裝有兩個直徑為500mm的砂輪，并留有一個安裝內(nèi)圓磨主軸的位置，用于磨削加工內(nèi)圓的主軸也可用于磨削加工不圓的表面或者在零件的外圍磨削凸輪的輪廓。

       Reed先生說：“他使用礦物油作為冷卻介質(zhì)，代替水溶液，因為礦物油對磨削加工具有很好的性能和優(yōu)點，有助于磨床保持清潔。每臺磨床上都裝有專用冷卻液過濾和冷卻裝置，該裝置由Transor Filter USA公司提供。其中一個冷卻過濾裝置的容量為1000L；另一個冷卻過濾裝置的容量為1200L。這些裝置的尺寸適合于這類大型磨床的操作特性，因為它們要求提供較大容量的冷卻液。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，至今為止，這臺S40型磨床上的Trasfor冷卻過濾裝置已經(jīng)工作了11000h，系統(tǒng)中使用的礦物油還從未更換過。在冷卻液通過1μm的過濾系統(tǒng)前，該裝置中的磁性分離器可以清除冷卻液中的一部分污染物。由這兩個過濾冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，通過工廠屋頂?shù)奶旎ò迮欧诺绞彝�，以免使車間內(nèi)的環(huán)境溫度提高。”

       Reed先生補充說，“對于工件的精密磨削加工而言，礦物油的冷卻與其過濾同樣重要。Transor冷卻過濾裝置將20oC的冷卻液輸送到磨床上，以冷卻機床的基座和工件。如果不能將零件保持在同一溫度的情況下磨削加工，那么要磨削閥門零件，并使其圓柱度保持在1μm的水平是不可能的。”

     就Reed先生的加工車間而言，不管在什么時候使用礦物油作為磨削加工的冷卻液，機床都必須配置自動滅火系統(tǒng)。他曾經(jīng)看到過一些較大的生產(chǎn)廠忽略了這個重要的安全問題，因為他們只將注意力集中到初期的成本費用與潛在的利潤上。Reed先生確信，因添置這樣的防火系統(tǒng)而增加成本是值得的，即使這一系統(tǒng)只使用一次。事實上，該系統(tǒng)曾經(jīng)使用過一次，不但拯救了他的S40型磨床，而且也挽救了他的工廠。在調(diào)試設(shè)置過程中，因為一個軟件問題，導(dǎo)致砂輪與砂輪修整器碰撞，碰壞了砂輪修整器，并且引起了一個火花。如果沒有安裝這一滅火系統(tǒng)的話，整個工廠將付之一炬。但這一次故障只造成機床中的一些熔斷絲熔化燒毀。