EMAG: 立式磨削挖掘了新的生产潜力

01/13/2009 - Oliver Hagenlocher

磨削行业的专家应有面向未来的意识。萨拉赫埃马克机床制造有限公司推出VTC 315 DS磨床,用于轴类件的立式同步加工。 此磨床打破了传统磨床的局限,采用垂直夹紧工件的方法,通过两个对置的磨头对轴类件进行4轴同步加工。 其优点是: 加工时法向力互相抵消,工件的可接触性好。


埃马克早在2007年的世界机床展览会上就向业界人士介绍了VTC 315 DS加工设备,证明了每个工件都有最适合自己的加工工艺。 2008的国际金属加工展览会上,埃马克将展示此系列机床进一步研发的新成果 – 4轴同步磨削技术。 此技术的思路来自VTC平台。 2003年埃马克推出了一台VTC系列倒置式4轴车削中心,从这一刻起,这一机床系列得到了经久不息的发展。

虽然VTC 315 DS型磨床和传统的卧式双轴和4轴联动磨床共同点不是很多,但新立式和老卧式磨床会形成一种竞争的局面是毋庸置疑的。 那么萨拉赫机床厂研发了新磨床后是否会抢走本企业“古典”磨床的生存空间呢?企业负责人对此有自己的见解:新的立式磨床换装快,柔性高,所以更适用于多品种、小批量生产。 传统型磨床仍是进行单一品种大批量生产的首选。 尽管如此,在使用立式磨削技术加工多轴承座的传动轴时,还是显现了一系列的优点。以磨床结构举例说明: 立式磨床内侧床身上安装了两个独立可行走的十字滑台, 十字滑台采用双轴模式,即X轴和Z轴,并集成了磨头。 工件在加工区中心通过尾架和头架夹紧。尾架安装在下方并且固定,头架安装在上方可上下行走, 磨床的这种结构为实现左右同步磨削创造了条件。 这种磨床结构和卧式双轴磨床相比,不仅可接触性好,而且有力支撑的优点。普通磨削时加在工件上的主要力是法向力, 多数情况下法向力是切向力的3至4倍。 当两个砂轮对置时,法向力却可以互相抵消。 通过两个砂轮的逆向旋转,由切向力造成的扭矩也互相抵消。 当工件只是通过头架侧的摩擦力带动时,这种抵消效应的优势更明显。 换装时这种结构的优点就是不需考虑夹具或单独的卡头装置。 这时只需调整头架位置,然后启动新程序,换装工作就告完毕,非常简单。

保证精密是重中之重
节拍时间短,接触性好,柔性高是如今购买机床时必定要考虑的重要因素。 然而对磨床来说,需考虑的重中之重就是精密。 这一点在VTC 315 DS机床中也毫不例外。 埃马克萨拉赫机床有限公司主管磨削技术的经理古多.黑格纳博士 (Guido Hegener) 在面临这个要求时坦然陈述: “我们对此磨床进行了全面而彻底的试验,并且把它和我们的卧式磨床进行了比较。 此磨床的精密性非常出色。 磨床采用高级树脂浇铸而成的床身,结构牢固,刚性好,减振性能更是比灰铸铁床身高出几倍,所有这些都为保证机床的精密性提供了必要的基础。 在确定尺寸时,我们把立式机床某些地方的刚性甚至设计得比相同规格的磨床要高,所以在进行立式同步加工时可获得卓越的加工品质。

非常注重易操作性
虽然在实现立式磨削过程中,需变更原来VTC 315 DS组合加工机床的设计,但更改工艺并没有带来技术上的难题。古多.黑格纳博士解释说: “更改工作主要集中在磨头的垂直安装以及砂轮的夹紧和拆卸上,例如为更换砂轮研制的专用辅助工具。鉴于磨床结构的限制,立式磨床换砂轮时无法使用吊机吊装。 这个例子明确说明,我们非常重视机床的易操作性。“ 更换砂轮时,我们采用一个带锥形柄的夹具,锥形柄类似于HSK刀柄。 由于在设计机床时,只考虑配置CBN砂轮,所以夹具的制作非常精密。 配置的CBN砂轮可以进行各类磨削加工,如切入式磨削,多次切入磨削,纵磨,轴肩和圆弧的磨削等。 鉴于工件夹具的高精密性,使砂轮修整的次数达到最少,从而提高了昂贵的CBN砂轮的寿命,达到经济生产。

以价廉物美的生产手段步入未来

在测量、工件自动化和编程领域,萨拉赫机床厂的负责人也认真地做了市场调研,并根据调研情况对磨床进行了相应配置: VTC 315 DS标准磨床配置了轴向测头,用于平衡中心孔的偏心。 另外机床还配置了用于在线测量的测量控制系统。 当然,也可以使用离线测量技术,而且古多.黑格纳博士本人比较倾向于离线测量。 在工件自动输送系统中,埃马克采用了机械手。通过机械手在机床侧面送入工件,并从机床内取出工件。 编程方面的配置有如何呢?由于采用了西门子840 D控制系统,从而大大简化了编程和操作,操作工根本感觉不到设定力支撑、砂轮左转/右转等参数时的复杂性。
简而言之: 埃马克制造的VTC 315 DS磨床给人印象最深的是:换装迅速,接触性好,操作方便。 立式磨床占地少,结构紧凑,价格合理,是对传统磨床的合理补充,它肯定能折服众多的磨削界专家。 然而,此系列机床的设计以及立式磨床机型的同步磨削还将得到进一步的发展。 现在设计人员已在考虑,在加工材料较软的轴类件时,附加一个中心支撑。 这个想法实现后,此磨床就可用于大批量生产了。

旁闻一二
埃马克萨拉赫机床有限公司主管磨削技术的经理古多.黑格纳博士 (Guido Hegener) 告诉说: “立式磨床推出市场之初,有些用户会有顾虑,这完全可以理解。然而在某些应用领域我们将力主用立式磨床取代传统磨床。“

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