車磨復合中心指的是立式車削和磨削的復合加工中心,組合式車磨復合中心將硬車與磨削的優點結合在一臺機床中,僅需一次裝夾便可完成加工。
車磨復合機床從研制開發到生產應用僅僅經過了短短5~6年的時間,其間經過了 “以車代磨”和“車磨復合”兩個階段。
“以車代磨”階段的主要研究方向是: 提高車削能力,改善加工質量(如高速車削零件,達到粗糙度Ra0.8);改良車床布局,豐富加工能力(在車削中心上加裝磨削主軸)等。
“車磨復合”階段著重解決了機床復合結構的問題。具體措施包括:采用人造花崗巖床身;車削/磨削加工區域分離;冷卻系統/排屑系統分離;以及倒置立式結構等。
目前,該類機床主要應用在批量生產和精密零件的加工制造領域 。 其加工性能主要體現在:提高生產效率、提高加工精度、降低加工成本、改善加工質量、節約生產占地、降低機床維護成本等諸多方面。車磨復合機床可以進一步提高加工能力。如擴大零件加工范圍,提高多次夾緊定位能力等。
隨著磨削加工技術和計算機技術的不斷進步,磨削加工中心的制造水平不斷提高。在提高磨削效率方面,由于零件材料的迥異,提高磨削效率所需采用的技術也不同。針對不同材料的磨削,需要選擇不同的砂輪(包括砂輪粒度、結合劑、組織密度等)、磨削參數、加工方式、冷卻方式、砂輪修整等技術,以便縮短加工的時間。
隨著計算機技術的進步,近幾年“CD”磨削的技術應用也愈來愈普遍。在機床修整的同時,進行磨削。這樣可以保持砂輪始終鋒利,具備佳的磨削特性。如果再匹配緩進給強力磨削技術,其加工效率可以大幅提高。
針對某些特殊的材料及應用,采用傳統的往返式磨削(低進刀量、快速往復)方式,往往會取得意想不到的效果。德國BLOHM公司目前推向市場的新機床,工作臺配置直線電機驅動,往復速度可高達120m/min(實驗樣機采用200 m/min),其磨削效率比以往的“CD”磨削及緩進給磨削還要高。
雖然提高砂輪磨削的線速度,相對比較容易提高磨削的效率。但由于某些材料的難加工性,如航空葉片材料鎳合金,砂輪線速度的提高(如超過80 m/s),效果反而不佳。
為了適應加工技術的發展,國外很多磨床制造商早在幾年前就大力開發帶自動砂輪庫的“磨削中心”。德國BLOHM公司的PROKOS甚至于拓展到鉆、鏜、銑、車、自動測量等功能,實現真正意義上的“柔性加工單元”。瑞士Maegerle公司的MGC磨削中心,零件可在一次裝夾,完成多種工藝的加工。除了提高本身的加工精度外,減少零件的裝夾時間及砂輪更換時間,也相應地提高了磨削效率。而先采用鉆、鏜、銑、車等工藝,可減少磨削余量,從另一個方面提高整個加工的效率。
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