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领先一步的超精磨削加工方案

领先一步的超精磨削加工方案 2011年12月04日 来源： 超精磨削加工是一种关键的改善磨削表面条件的最终加工．如去除磨削变质层或非晶形层，去除表层突出点，磨削纹和进给螺纹线，改善零件表层的总体光洁度。从而达到最佳的耐磨层和密封性能。在采用先进的微细加工磨蚀薄膜前，传统意义上的工具有陶化沙石。实际上，一般意义的超细磨削加工或超精磨削加工就是短程的外部珩磨。

精密磨削加工一般被理解为精细磨削工具以及工件本身间的轴向运动，包括工件的自转及加工压力，这些因素决定了工件的磨削深度及程度、几何外形和最终表面精度，即表面粗糙度和支承系数。有时需要一个多级的加工系统才能达到这种综合效果，但人们总是希望工件表面效果不仅耐看，更要达到最优的支承性能和密封效果。精密磨削后的工件表面纹理经过高倍放大观察，或如眼光敏锐，就能看到通常所谓的“网纹”形状，即由来回摩擦加上旋转运动产生的一种圆周正弦擦痕。这种结构被认为具有低表面粗糙度值和高支承性能，具有优越的抗磨损性能和更长的使用寿命。这些是如今工程师为使设计零件达到最佳性能和最佳可靠性所寻求的解决方法。从环保的要求来看，精密磨削的零件最终投入使用时可明显减少污染源和改善使用效率，如内燃机的凸轮轴等。随着聚酯精磨砂带的发展应用和其使用成本的进一步降低，传统意义上的油石磨削机型得以被取代，特别是布带作为一种抛光工具越来越多地取代了其他方法。超精磨削加工是一种关键的改善磨削表面条件的最终加工，如去除磨削变质层或非晶形层，去除表层突出点、磨削纹和进给螺纹线，改善零件表层的总体光洁度，达到最佳的耐磨层和密封性能。成立于25年前的SPMS公司是油石和砂带磨削系统专业的生产和设计商，可为汽车工业提供曲轴及凸轮轴等表面超精磨削加工机床，包括柔性工具系统及在线凸轮轴刷去毛刺等。现今的SPMS机床不仅反映了客户在高产量和高精度方面的需求，同时也反映了客户需要标准结构，更多紧凑工具，机器操作可靠性和维修简易等要求。从另一个角度来看，传统的工艺应用配合改善的机床结构适应了更高要求的生产环境，其中工件质量、系统自动化程度和最低程度的停工期是保证最高产值和最低成本的关键。维持高水平的加工能力体现了机床本身及加工过程的高度稳定性。另外一个重要的特点是最大限度的灵活性，机床的设计中专用工具的采用能满足客户自身及额外需求，机床得以最大程度的利用。现今的生产线应考虑到当产品更换或工具技术改进时，不应重新购置新机床，而应该通过更新工具系统来满足需求。随着排废标准的日趋严格以及电动能源的不可避免性，在任何环境和潮流下，汽车制造商都要满足客户对更多不同车型和引擎的需求。能够满足现代生产要求的一种解决方案是大规模生产的技术，即必须的生产规模和灵活的工具系统的结合，在操作者最少干预和最少调整时间内具有快速调整能力。这就要求SPMS和其他机器供应商能够提供既不降低生产能力，又尽可能不改变机床结构尺寸而具有多样性加工能力的设备。

SPMS是业界著名的单机和多工作站连体机生产商，其设备具有手动或自动功能，包括自动上下料以及在线式和龙门式配置。然而，传统的机床设计在其灵活性和产量之间很难达到一种平衡，使用户在有限的投资和高要求的产量规格间难以取舍。超精密磨削在曲轴和凸轮轴应用上的难点是不仅要应对产品直径的变化，更要注意间隔在曲轴和凸轮轴上的轴销的倾斜位置和主轴承直径的不同。考虑到轴销偏心距的更多变化以及桶状或沙漏状轮廓轴销和轴承宽度的变化，加上切槽和圆角半径以及油封和止推面位置变化，曲轴(磨削)可能更加复杂。如今，SPMS采用灵活的调整方式，运用外部横向滑板取代单个的臂柄单元。通过简单的齿轮齿条机械调整装置即可有效控制单个的精细磨削臂；外部位置也使得操作者很容易接触工具装置，即方便底板更换和砂带的调换。生产工程师可能会考虑单独的去毛刺系统，但单独的机器需配备单独的控制系统和独立的冷却系统及其他供给，操作和维护方面也很繁琐。事实上，真正困难的地方是产品的不规则自动上料要求和高要求的全程生产频率。

对于对微细磨削了解甚少的设计者来讲，一个典型的曲轴生产线工作站配置包括立式安装的磨削臂、组合连接轴销和主轴承位置的刚性隔板。当轴销臂附加承重于隔板垫板，在中心间距旋转和精密磨削时，会产生对单个磨削臂的径向运动以便跟进销轴承轨道。磨削臂任何垂直方向的位移都会导致工件锥度和几何形状的偏差。考虑到整个磨削臂组合的重量和传统工作台配置的局限性，达到高的重复定位精度是特别困难的。SPMS凸轮轴磨削加工机床成功引进连机整体式(在线)去毛刺机作为磨削前的先期加工。前期磨削凸轮的凸角部分留下的毛刺通常情况下虽然很小，但却会引发一系列问题，如在加工过程中损坏微细磨削砂带或弄脏冷却液等。在线式去毛刺机通常以组合形式安装，其加工过程变成了一个简单的生产单元，并成为了整个超精微细磨削过程中的一部分，否则，需附加单独系统才能达到这种效果。(end)

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