具有高柔性和高刚性的万能外圆磨床

　　按照通常的划分，外圆磨床可分为圆柱体工件在外径和表面上的外圆磨削和钻孔或柱形部件在内径表面上的内圆磨削。能够同时满足两种磨削工艺的设备，由于加工的产品范围很广，因此需要很好的柔性化和很多的技术诀窍。应用于外圆磨削的典型工件便是电机的轴、泵齿轮、各类注塑模具、导向块和刀架。如果能够在一次夹紧中完成加工任务，则经济性会更强。　　

　　Studer公司的S31型磨床便是万能型外圆磨床设备的一例(图2)。所设计的紧凑型CNC磨床用于在一次夹紧工序中，对中型工件进行内外圆的磨削。应用场合可以从单件加工到小批量加工，直至大批量加工;产品范围也从委托加工，延伸至汽车零部件的加工供应。

　　设备通过一种模块化的结构，达到所需的柔性化。这种模块化的结构可以与各种加工的工艺要求相匹配。多年来能够确保高精度的基础是设备的床身——这种机座比其他类型的机床更适合于磨削作业。　　

　　S31型机床采用了坚固的Granitan材料作为床身，这是一种由Studer公司自行研发的矿物铸体，其性能已经在其他设备上得到了良好的验证。据厂家介绍，这种材料具有极好的阻尼特性，因此能够确保磨削工件达到很高的表面质量。由于设备床身具备良好的阻尼特性，因此砂轮的使用寿命也得到延长，生产的辅助时间得到缩短。通过采用Granitan材料的优良的导热特性，加工中所出现的瞬间温度波动可以得到极大的均衡，从而确保了很高的加工尺寸精度。

　　针对纵向和横向滑动，使用了V型和扁平导轨，这种装置直接做在机座上，并采用耐磨的滑轨衬层材料S200 Granitan进行衬层。这种已申报专利的表面结构可以避免滑靴浮起和常规导向容易出现的蠕动效应。

　　纵向和横向滑靴在整个行走范围内，完全置于导轨之上，因此衬层线平直度在最大为650mm的长度上确保达到了0.0025mm的误差值。如果长度达到1000mm，则偏差最大为0.003mm。

　　滑靴的前行通过直径为40mm的直线往复运动球心轴来实现。心轴通过扭转刚性的耦合器，与交流伺服电机相连接。由此，心轴一方面可以实现很高的运行速度(同时降低了辅助时间)，另一方面则达到极小的0.0001mm的横向进给动作，确保很高的加工精度。根据不同的要求，心轴装配有旋转或线性测量系统。

　　为了实现一次性夹紧的加工作业，使用了一种适用于内外磨削和平整磨削的可回转磨削轴座。根据需要，可对磨削轴座进行2.5刻度的手动调节或1刻度的自动调节。

　　对模具和螺纹的磨削，可通过调位和调速的C轴进行。标准型的螺纹磨削设备可以把测量系统设置在驱动电机上;如果所要求的形状精度较高，则可把测量系统直接安装在工件的心轴上。在采用S31型设备时，通过轴并列的方式，对从固定螺纹直至各式螺纹的高品质磨削均可实现。多边形、偏心轮、控制曲轨和凸轮均可采用高速加工工艺(HSM)进行加工。　　

　　针对外圆磨床，还有一些与设备和加工流程相匹配的操作系统可供使用。装载装置(如Studer Easy Load)可把自动化部件与设备及控制系统进行完美的连接，对此有标准型的装载接口可供采用。

　　对磨床的操作应通过Studer Grind软件加以优化。通过此类软件，工件程序可在设备的控制系统上，或在一个外围的编程工位上得到编制。一种磨削技术支持可以在寻找被动的磨削参数过程中提供支持。此外，该系统还可以对工件的各种磨削方案提供成本比较并模拟出整个磨削过程。

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