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数控体系及其在平面磨床中的运用

来源:海力轴承网时间:2014-09-03

一、导言
　　现代工业出产中；中、小批量零件的出产占产物数量的份额越来越高；零件的杂乱性和精度需求灵敏行进；传统的通常机床现已越来越难以习惯现代化出产的需求；而数控机床具有高精度、高功率、一机多用；能够完结杂乱型面加工的特色；特别是计算机技能的迅猛开展并广泛运用于数控体系中；数控设备的首要功用简直全由软件来完结；硬件简直能通用；然后使其更具加工柔性；功用愈加强壮.
　　制作业的竟争已从早期下降劳动力本钱、产物本钱；行进公司全体功率和质量的竟争；开展到全部满意顾客需求、活跃开发新产物的竟争；将面对常识技能产物的更新周期越来越短；产物批量越来越.灾柿俊⑿阅艿囊蟾撸煌鄙缁岫曰肪潮，ぁ⒙躺圃斓囊馐恫欢霞忧.因而灵敏领先的制作技能将成为公司赢得竟争和生计、开展的首要手法.计算机信息技能和制作主动化技能的联系越来越严密；作为主动化柔性出产重要根底的数控机床在出产机床中所占份额将越来越多.
二、数控平磨现状及首要数控体系
　　平面磨床相对于车床、铣床等选用数控体系较晚；由于它对数控体系的特殊需求.近十几年来；凭借CNC技能；磨床上砂轮的接连修整；主动抵偿；主动交流砂轮；多作业台；主动传送和装夹工件等操作功用得以完结；数控技能在平面磨床上逐渐遍及.在近年汉诺威、东京、芝加哥、及国内等大型机床展览会上；CNC磨床在整个磨床展品中已占大多数；如德国BLOHM公司；ELB公司等闻名磨床制作厂现已不再出产通常磨床；日本的冈本、日兴等公司也成批出产全功用CNC平磨；在开发高级数控平磨的一起；活跃开展中、等级低数控平磨.
　　前几年德国ELB公司出产的BRILLIANT系列二坐标CNC成型磨床；其笔直和横向为数控轴；纵向为液压操控；砂轮修整选用安装在作业台上的金刚石滚轮；适用范围较广，SUPER-BRILLIANT系列是三坐标CNC平面和成型磨床；床身用天然花岗岩制成；几许精度极高；导轨用直线翻滚导轨；机械驱动无反冲；然后确保工件有较好的外表光洁度，BRILLIANT-FUTURE为以上二个系列的改进产物；床身用人造花岗岩制作；纵向用静压导轨；齿形带传动；笔直和横向导轨为预加荷直线翻滚导轨；滚珠丝杠传动；三轴CNC操控AC伺服电机；0。5μm的丈量分辩率.一起ELB公司开发了具有今世最新技能的磨床产物；即以机电一体化和计算机技能为根底的CAM-MASTER系列柔性磨加工单元；CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中间；操控轴最多可到达24轴；别的由于全部推行模块化描绘；使专用磨床制作周期缩短；ELB公司还开发了多种高效专用磨床；如SFVG100/2专用磨床；具有可歪斜磨头；接连修整；缓进给；斜切入磨削功用；用十一根CNC操控轴；好像一台磨加工中间.英国JONES&SHIPMAN公司与美国A-B公司开发了A-B8600数控体系用于FORMAT5型数控平磨；由CNC操控液压阀；驱动纵向可调速运动；横向与磨头进给用滚珠丝杠副；直流伺服电机驱动；接连式砂轮修整；CRT图形模仿显现.一起还能够配用其他类型的数控体系；以满意不一样用户的需求.
　　当前；随半导体集成度的不断行进；新推出的体系在外型上越来越.峁股显嚼丛浇舸眨还δ苌显黾恿嗽冻掏ㄑ叮辉冻陶锒希欢嗷鹊龋僮鹘缑嫦WINDOWS体系*近；添加鼠标；摇控器等操作件.FANUC公司本年首要推出18I、16I、20I、21I体系；SIEMENS是840D、810D、802D均为布局紧凑型体系.还有一些厂商如：台湾精密机械研讨开展中间开发的PA8000NT系列CNC操控器；就运用了WINDOWS NC操作体系；和NT即时多工处置中间；单节程序处置速度达2000块/秒；单节预读处置数可达1000块；具有AART（预习惯调理技能）及参数最佳化学习功用；可使跟从差错趋近于零；软件加工途径滤波器可下降切削进程中；因加速度改变过大所发生的机械共振；然后改进外表粗糙度，配用伺服灵敏；具有+、-10V类推伺服界面；一起供给国际标准的SERCOS数字伺服通讯界面，PLC程序描绘有梯形图、布局句子、功用块、指令码、流程图等五种语法；便于描绘、交流和保护，具有计算机长途通讯；即时长途保护功用，操控轴和主轴最多可扩大到64轴；I/O点可扩大到792/528点；选用飞跃处置器；高速PLC处置速度到达25K.
　　世界上除有名的SIEMENS、FANUC等数控体系专业厂现已开发出产了许多适用于平面或成型磨削的体系外；一些平磨出产厂自身也活跃开发了适用于其磨床的数控体系.首要有：
　　西门子公司的SINUMERIK 840D 体系；该体系具有二十多根伺服轴；坐标接连行程操控；手动数据输入或经过外部计算机输入；长途确诊；可随砂轮直径减小而改变行程；砂轮修整量主动抵偿；滚珠丝杠空隙差错抵偿等.
　　西门子3G体系是专为磨削加工而开发的；装有用来人机对话的操作提示设备；在轴线歪斜时；也可进行直线和圆弧插补；在磨削中经常出现的运转循环；如主轴摇摆；用外部信号中止履行程序；砂轮切入；砂轮修整等专用预备功用；编制固定循环程序.其不只能运用外部丈量设备（开关信号）；还能当衔接上一个适合的丈量头时能直接去操控设备与结尾尺度进行比拟.
　　美国ALLEY-BRANDLY公司出产的8400CNC、8600CNC数控系列；适用于车床、铣床和磨床；其8400CNC最多可操控6根伺服轴；任2轴可进行圆弧插补；任3轴可进行螺旋线插补；6轴直线插补.8600CNC系列最多能操控17个坐标；包含8个参加插补轴；8个位操控轴及1个主轴；具有图形显现；扩大分支程序；显现加工时刻；高速程序校验；刀具寿数监测等功用.
　　日本FANUC公司开发了OG高速高功用数控体系；其间O-GSG适用于平面磨床；可根据磨削零件不一样形状；有四种不一样的磨削办法；具有砂轮轴视点歪斜操控功用；荒磨、粗磨、精磨、无火花磨削一整套磨削循环；砂轮滚压修整后方位抵偿功用；修整器相对于被修整轮法线方向操控功用；修整滚轮外缘圆弧半径抵偿功用；砂轮形状图形显现功用及磨削参数显现等；体系最小设定单位0。1μm；属“紧凑”型数控体系；价钱较低.
　　别的还有如德国ELB公司与大学联合研发的UNICON体系.日本大隈铁工所OSP5000G-G；OSP30-NF等自行开发的平面和成型磨削数控体系；其OSP5000G-G最多可操控9个坐标；其间6个坐标可联动；带12英寸彩显；人机对话编程；主动断定切削系数；可选用软盘输入；归入FMS体系；最小脉冲当量、挪动当量和检测当量均为0。1μm；平磨上还选用了感应同步器全闭环方法.
　　还有的平磨制作厂虽选用数控主机厂的体系；但自行开发软件；运用之更适合平面和成型磨削；如德国JUNG公司以西门子SINUMERIK 810 为基.捎酶霉咀ㄓ萌砑挥JUNG KONTUR 编程言语对砂轮进行成型修整；并有图形辅佐操作功用.日本冈本公司在FANUC公司数控体系硬件上；开发了OPL言语用于磨削加工；等等.
　　当今直线电机、动平衡等技能、工艺的日益开展应有；又大大行进了机床的工效；适合的丈量技能运用对数控体系的开发利用；增强机床的电气主动操控功用如虎添翼.
三、国内数控平磨的开展
　　我国从80年代开端出产数控平面磨床；各开发厂家别离走过了自行研发；与大学及科研单位协作开发至直接引入老练数控体系的开展路途.例如：杭州机床厂是一家具有五十年前史；专业出产平面磨床的制作厂；它从80年代中期开端出产数控平磨；先后开发出产了MGK7132卧轴矩台高精度平磨；MK7130系列通常数控平磨；MLK7140数控缓进给成型磨；MGK7120、MK7163、MK7150卧轴矩台数控平磨；MKY7760立轴数控双端面磨；MKY7660、MKY7650/101卧轴数控双端面磨；以及HZ-K1610；HZ-K2010；HZ-050 CNC；HZ-KD2010、HZ-K3015、HZ-K3020、HZ-K4020等专用数控龙门式平面与导轨磨床.数控体系的开发运用；有与大专院校及科研单位协作研发的单板机体系；也有自行开发的以单片机为主机的简便操控体系；及选用数控主机厂出产的老练数控体系等.
　　其出产的MGK7120高精度平磨；选用了日本FANUC公司的POWER MATE-D双轴数控体系；操控磨头进给；最小进给量0。1μm；具有主动完结磨削循环功用.
　　MKY7650/101全主动数控双端面磨床是与意大利VIOTTO公司技能协作产物；选用西门子SIMATIC S5-115U可编程操控器操控；CRT显现；机床的左、右磨头由二轴直流伺服电机驱动；机床能进行手动调整和主动磨削循环挑选.配有意大利马尔波斯E9型丈量体系；二个丈量头；一个丈量砂轮；将砂轮磨损量反馈给操控体系；进行砂轮抵偿，另一个丈量头丈量磨削后的工件；并将丈量成果输入操控体系；由伺服电机进行抵偿进给，左、右磨头用VIOTTO光栅作方位丈量操控；完结了整机从工件上料到磨削结束的全闭环和全主动加工.
　　HZ-050CNC数控直线翻滚导轨专用磨床；是为上海市科技联系出产要点工业项目第三次科技攻关项目而开发的专用磨床.既具有平面磨削功用又有成型磨削功用；它选用了美国A-B公司出产的8400MP数控体系；机床有7根数控轴；X、Y、Z三根磨头进给轴和U、V、W三根砂轮修整轴由体系直接操控；另一轴Q为卧式砂轮横向进给（磨削平面用）经过SLC可编程操控器加IMC定位模块；由体系I/O口输入8400MP主机；操控其方位；具有在磨削中接连修整砂轮或空隙式砂轮修整抵偿进给等主动加工才能.
　　HZ-KD2010六轴数控龙门式双磨头平面磨床；选用FANUC-0MC数控体系；用四根CNC轴别离操控两个磨头的横向和笔直进给；用一根PMC轴操控周边磨头的砂轮修整器金刚笔进给；另一根PMC轴操控全能磨头的分度旋转.充分利用了体系功用；下降出产本钱；行进了机床的性价比.
四、杭州机床厂数控磨床的开展展望
　　杭州机床厂数控磨床开展到现在；现已具有了适当的实力；作为主机出产厂；杭州机床厂的数控体系应有开发；现已走过了从彻底依靠体系供货商到个人开始具有通常开发才能的进程；但数控体系的运用尚在行进机械传动链功用、代替机械手轮、简略加工循环期间；与领先水平比较；还有着许多距离；在机床的精度、主动化功用、加工功率、可*性等方面都有许多需求行进、打破的难题；有待处理.我以为应该对厂当前出产的各类产物的各种布局、产物的运用工艺加以总结；剖析其长短得失；产物究竞要完结怎样的主动功用；怎么逐渐开展有个计划；以利学习和作业，注重数控软件的开发；有条件引入技能或外派学习；跟上开展潮流；硬件上联系市场需求；在产物制作中将新技能、新功用逐项理论运用；以减少与世界领先水平的距离.
　　跟着数控体系功用与可*性的行进；价钱更趋合理；使数控磨床与通常磨床的比价为广阔用户所承受；一起跟着领先制作与主动化技能在出产中的需求行进；数控磨床的运用也将越来越广泛.数控平磨及其它磨床将向加工柔性更好的高级磨加工中间和愈加高效的专用数控磨床方向开展.咱们信任伴跟着计算机、信息技能革命的深化；数控磨床在其智能化、体系信息操控等方面；将会有很大的行进.怎么紧跟前史行进的脚步；找到适合于咱们个人特色的开展路途；寻觅技能行进的打破点；是咱们作业的要点；由于这是关系到公司将来开展及生计的关键难题。

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