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热点新闻磨床数字化自动化发展趋势

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目前,磨床自动化程度越来越高,自动化也成为了磨床未来发展一个热点。但追求自动化过程,首先应该清楚一点,实现自动化要达到目什么?答案无非保证质量同时,最大化降低生产成本。主要应考虑两个因素,首先机床本身,其次加工工艺。

自动化实现程度对机床本身要求非常高,不所有设备都具有这些功能。机床需要具有一个模块化设计,可以满足不同用户需求,来进行柔性化加工。除此之外,机床还需要具有非常高运算速度,以及非常广泛接口以增强与自动化系统之间匹配。

另外,加工工艺对自动化系统来说也同样重要。自动化要实现一种无人化操作,从送料到加工完成,其间各个步骤都需要借助人工去实时检测。如果没有达到预期目标,如何干预机床做出调整呢?我们将这个过程分为pre-process、in-processpost-process,即磨前、磨磨后,目就能够进行稳定、可靠生产,任何一个环节出现问题,都不能实现机床自动化加工。

目前,对大批量生产要求最高汽车行业,因此对自动化程度要求也非常高,如国内最大汽车动力转向器生产厂荆州恒隆公司,每年生产约10几万到20几万件产品,他们选用哈挺公司旗下TSCHUDIN3合1磨床,此机床配备走刀上下料装置,配备MARPOSS磨前测量装置、线测量装置及磨后测量装置,整个生产过程控制实现真正自动化生产,将原来需要3次装夹加工合成为一次装夹完成,同时加工节拍缩短了5倍以上。

全球市场,特别国市场,对任何一台全自动化磨床来说,一个重要基本特征就拥有一个数字控制系统。数字控制系统自动化磨床前提。有了数控系统之后还需要别部件,如优化软件,一些附件,如测量系统、修整系统、冷却系统等。

一般来说,磨削加工机械加工保证最终工艺尺寸精度精密加工,这就要求磨床具有很高制造装配精度。现代制造业对磨床要求还不仅限于此,还要求磨床有很高自动化程度,但如果有人问磨床具备什么样功能才能称得上自动化磨床,因为磨削工艺千差万别。我认为回答这个问题

不能以机床功能或装备入手,而应该从自动化目入手,其目无非四种:首先,自动化以达到人工(或者说非熟练技工)不能达到精度;其次,自动化以达到人工不能达到产品精度一致性;第三,自动化以达到人工所难以达到效率;第四,自动化以缩短人工所带来设置、调整装卡时间。

自动化不目,数字控制系统,自动检测装置,自动补偿系统,自动上下料等,要根据产品加工工艺、制造精度生产效率而定。由于精密铸造锻造工艺发展,民用产品规模生产,社会化分工越来越细等因素,人们对磨床自动化要求将会越来越高。

PCBN刀具材料及其切削性能

一.1PCBN刀具材料种类

按添加成分分:有直接由CBN单晶烧结而成PCBN添加一定比例粘结剂PCBN烧结体两大类;按制造复合方式分:有整体PCBN烧结块与硬质合金复合烧结PCBN复合片两类。目前应用较广带粘结剂PCBN复合片,根据添加粘结剂比例不同则PCBN硬度也不同,粘结剂含量越多则硬度越低、韧性越好;粘结剂种类不同,则PCBN用途也不同。

二.2PCBN刀具切削性能

由于CBN晶体与金刚石晶体都属闪锌矿型,且晶格常数相近,化学键类型相同,因而CBN具有接近金刚石硬度抗压强度,又因为其由N、B原子所组成,因此具有比金刚石更高热稳定性化学惰性。PCBN刀具材料主要性能如下:

1)具有很高硬度耐磨性。CBN单晶显微硬度为HV8000~9000,目前已知第二高硬度物质汉阳科技,PCBN复合片硬度一般为HV3000~5000。因此用于加工高硬度材料时具有比硬质合金及陶瓷更高耐磨性,能减少大型零件加工尺寸偏差或尺寸分散性,尤其适用于自动化程度高设备,可以减少换刀调刀辅助时间,使其效能得到充分发挥。

2)具有很高热稳定性高温硬度。CBN耐热性可达1400~1500℃,800℃时硬度为Al2O3/TiC陶瓷常温硬度,因此,当切削温度较高时,会使被加工材料软化,与刀具间硬度差增大,有利于切削加工进行,而对刀具寿命影响不大。

3)具有较高化学稳定性。CBN具有很高抗氧化能力,1000℃时也不产生氧化现象,与铁系材料1200~1300℃时也不发生化学反应,但1000℃左右时会与水产生水解作用,造成大量CBN被磨耗,因此用PCBN刀具湿式切削时需注意选择切削液种类。一般情况下,湿切对PCBN刀具寿命无明显提高,所以使用PCBN刀具时往往采用干切方式。

4)具有良好导热性。CBN材料导热系数低于金刚石但大大高于硬质合金,并且随着切削温度提高,PCBN刀具导热系数不断增大,因此可使刀尖处热量很快传出,有利于工件加工精度提高。

5)具有较低摩擦系数。CBN与不同材料摩擦系数0.1~0.3之间,大大低于硬质合金摩擦系数(0.4~0.6),而且随摩擦速度及正压力增大而略有减小。因此低摩擦系数及优良抗粘结能力,使CBN刀具切削时不易形成滞留层或积屑瘤,有利于加工表面质量提高。