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1、精密制造与自动化C C M T2 0 0 8 复合磨床展品评述王伟荣汪学栋上海机床厂有限公司( 2 0 0 0 9 3 )第五届中国数控机床展览会( C C M T2 0 0 8 ) 于2 0 0 8 年4 月2 1 日一2 5 日在北京中国国际展览中心举行。本届展会的主题是展示“自主创新成果推动重大专项实施”，各参展厂商纷纷拿出近年来最新开发的新产品、新装备，代表目前国内数控机床发展趋势和最新成果。复合加工是将两种或两种以上的加工方式合理地组合在一起，它能成倍地提高加工效率和进一步改善加工质量。目前，世界上越来越多的复杂零件采用复合机床进行加工。因为复合加工机床突出体现了工件在一次装夹中完成
2、大部分或全部加工序，从而达到减少机床和夹具、免去工序间的搬运和储存、提高工件加工精度、缩短加工周期以及节约作业面积的目的。复合加工机床一般分为以车削为基础的复合加工机床；以铣削为基础的复合加工机床；以磨削为基础的复合加工机床。本文主要介绍参展的几款数控复合磨床。1B 2 一K 3 0 型高精度数控复合磨床由北京第- - S t 床厂有限公司生产的B 2 K 3 0 0 0 型高精度数控复合磨床( 图1 ) 主要用于对工件外圆、内孔、端面、锥面、螺纹、非圆、曲面等部位的高精度复合磨削，应用于军工、航空、刀图1B 2 K 3 0 0 0 型高精度数控复合磨床具、量具、机床工具、汽车等精密机械加工领
3、域。该磨床能在一次装夹中完成外圆、内孔、端面、锥面、螺纹、非圆、曲面等部位加工，最多可控制7 个数控轴( 4 个直线轴和3 个旋转轴) ，具有高加工精度、高加工效率和极强加工柔性的特点。机床主要性能结构特点：采用人造花岗岩床身，并进行有限元优化设计。床身具有出色的吸振性、内在刚性和热稳定性；砂轮架移动( Z 轴) 采用直线电机、闭式高精度导轨驱动，保证了磨削进给的准确性、灵敏性、高响应性；砂轮架的数控转塔( 占轴) 采用力矩电机驱动，定位精度士3 ”。保证了多砂轮的准确换位，同时 可* Z - B 轴联动( 工作台移动为z 轴) ，实现曲面磨削；通过伺服控制的高精度头架( C 轴) 进行C o
4、 X轴联动，实现非圆磨削( 凸轮、三角等非圆面及偏心圆加工) ；配置伺服驱动移位式大行程尾架( W 1 轴) 、伺服驱动移位式头架( W 2 轴) ，适应零件加工品种的快速、灵活转换及机床的自动上下料。机床主要规格参数：最大磨削长度最大磨削直径砂轮线速度数控轴数工作精度：圆度截面直径一致性表面粗糙度1 0 0 0 l r n砂2 0 0n u n4 5m s5 轴0 0 0 05m m0 0 0 15 m mR a0 0 1m i i l2M G K F 6 0 0 型高精度数控立轴复合磨床杭州机床集团有限公司生产的M G K F 6 0 0 型高图2M G K F 6 0 0 型高精度 数控
5、立轴复合磨床精度数控立轴复合磨床( 图2 ) 主要用于对工件内外圆、圆锥、滚道及端面的精加工磨削。适合轴承类、2 0 0 8 年第4 期( 总第17 6 期)齿轮类、套筒类零件的加工，可在一次装夹中完成内圆、外圆及端面高精度磨削加工，通过数控联动实现砂轮的锥形修整和圆锥磨削。通过砂轮的成形修整实现内外圆的成形磨削，如轴承环滚道磨削。机床主要性能结构特点：本机床采用整体立柱、单拖板纵向移动、双立轴磨头、立轴网台布局型式，结构紧凑，造就整机的高刚性和高稳定性；立柱结构采用整体铸造，和横梁合为一体，具有足够的刚度，实现很高的纵向几何和数控精度；回转工作台采用端面闭式静压导轨+ 径向滚动轴承结构，具有
6、很高的回转精度和动态刚性；数控系统采用F A N U C1 8 i T B 交流伺服数控系统。控制轴数为七轴，分别为：拖板的纵向进给，主磨头、电主轴磨头和测量装置的垂直进给，主磨 头、工作台驱动( 卵轴) ，A T C 砂轮库驱动( P M C ) ；砂轮库采用盘式结构，可间隔放置3 片大砂轮和3 片小砂轮，共计六片；立式装夹工件磨削可实现一次装夹多工序复合加工。 机床主要规格参数：4最大磨削外径多7 5 0l l l n l最小磨削内径4 0m l n最大磨削高度5 0 0m m工作精度： 标准环端面跳动0 0 0 4m m 标准环径向跳动0 0 0 2m n l目前该公司在此系列上最大规格
7、机床的型号为M G K F 3 0 0 0 ，最大磨削外径为3 0 0 0m i l l ，最小磨削内径为0 4 0 0n l i 1 ，最大磨削高度6 0 0 10 0 0m m 。3M K 2 7 1 0 型数控内外圆复合磨床图3M K 2 7 1 0 型数控 内外圆复合磨床无锡机床股份有限公司生产 的M K 2 7 1 0 型数控内外圆复合磨床( 图3 ) 采用西门子数控系统，四轴联动，可实现内孔、端面、外圆( 外锥) 、内外圆同时磨削。机床主要性能结构特点：本机床是四轴数控内、外圆复合机床，四轴均由伺服电机通过挠性联轴器与滚珠丝杆相连，可实现无间隙、高灵敏度运动。工作台导轨采用进口精密
8、直线滚动导轨；磨具采用电动砂轮轴，由静止变频器驱动；机床采用工件套筒主轴，精度高，便于维修。机床主要规格参数： 磨削孔径0 3 0 - - - “ 咖1 0 0m m 大磨削深度8 0 r n I n磨削外锥最大直径妒1 5 0E l m磨削锥角范围0 7 。3 0 磨削端面直径妒3 0 妒1 5 0m r n工作精度( 试件) ：0 4 5r n l T l 内孔孔圆度0 0 0 3m m0 4 5I T l m 内孔圆柱度0 0 0 3m m驴4 5m i l l 内孔尺寸差( 仪表测量)0 0 1 5m m多4 5m m 内孔的尺寸公差士0 0 2m m砂8 0m m 外锥尺寸公差士O
9、0 2m mS M K l 0 0 型数控内螺纹磨削中心广州市敏嘉制造技术有限公司生产的S M K l 0 0型数控内螺纹磨削中心是一台复合加工机床和可重组机床。可组合进行内螺纹磨削，内外圆端面磨削，一次装夹可实现外圆、端面、内螺纹多道工序复合加工，特别适用于滚珠丝杆螺母的磨削加工。机床主要性能结构特点：采用S I E M E N S8 1 0 D 8 0 2 D 数控系统( 选配) ；工件主轴( C 轴) 伺服驱动的电主轴，内螺纹磨头为变频驱动的电主轴；成型金刚滚轮修整内螺纹磨削砂轮，金刚笔修整外圆磨削砂轮：全闭环控制装置，机床主要规格参数：最大工件直径最大加工长度可磨内螺纹螺旋角外圆砂轮直
10、径内圆砂轮直径在线检测功能。2 0 0t o n i1 6 0 m m2 5 0毋3 0 0 m m咖2 0 西1 0 0r n m5S K R 7 6 2 0 型内螺纹磨削中心汉江机床有限公司生产的S K R 7 6 2 0 型内螺纹9精密制造与自动化磨削中心( 图4 ) ，专用于加工滚珠丝杆螺母或转向器螺母，适用于汽车制造、机械加工企业成批磨削螺母、配置数控系统可实现m4s 风，6 2 。型内螺纹磨削中心套翼妻荦凳矗兰；螺纹、圆弧螺纹及外圆的磨削。机床主要性能结构特点：工件进给轴用直线电机，具有精度高、动态性能好；机床配有自动对刀及在线测革机构；内圆磨头选用电主轴，内圆砂轮架可变化回转及上
11、下运动，两轴控制。机床主要技术指标： 最大卡盘直径4 ，3 0 0m m最大工件长度2 2 0m m中心高2 2 0 m l i l工作精度： 圪0004mmV 1 0 00 0 0 61 T l n l可磨螺纹的直径三角螺纹4 2 54 2 0 0m n l圆弧螺纹2 5 妒1 2 5m m外圆4 , 2 0 - - - 4 2 0 0m m6M G 2 8 1 R 型立式数控转塔磨床无锡市明鑫机床有限公司生产的M G 2 8 1 0 0 R型立式数控转塔磨床( 图5 ) 为S I E M E N S8 4 0 D 控制的五轴联动磨床，用于大型盘套类、箱体类零件的内孔、外圆、锥面、端面磨削。
12、数控转塔可保证磨头任意角度回转，使各表面磨削在一次装夹中完成。图5M G 2 8 1 0 0 爪型立式数控机床主要性能结转塔磨床构特点：机床采用双磨架结构，左磨架在横梁进给滑板上+ 3 0 0 回转角度，用于长锥面振荡磨削。右磨架上安装进口数控转塔，可在士1 8 0 0 回转。根据加工零件需要，左磨架可配备立磨头或端面磨头，右磨架可选用两只磨头或一只磨头；工件回转工作台采用静压轴承，套筒轴系径向双支承，保证较高抗颠覆性能；B 轴数控转塔可选配齿牙盘式或连续回转式，连续回转式可选用海德汉角度编码器闭环控制；整体式床身，床身项面四周有冷却液冲洗，床面无磨屑堆积。机床主要规格参数：磨削孔径最大磨削深
13、度最大磨削外径回转工作台直径工件最大回转直径最大磨削端面宽工作精度：内( 外) 圆圆度内( 外) 圆圆柱度内( 外) 圆表面粗糙度内( 外) 圆同轴度端面平面度面对内、外圆垂直度端面表面粗糙度妒1 5 0 咖1 0 0 0m l l5 0 0 m i l l咖l2 5 0m ml2 5 0m m咖l6 0 0 m i l l5 0 0 m i l l0 0 0 5m l n0 0 0 8 蛐R a 0 4p , m0 0 0 5m mO 0 1r T n0 0 lm mR a0 4 I l7结语此外南京数控机床有限公司展出一台N 一0 9 4 型数控双端面车磨复合机床，实现五轴三联动的车磨复合
14、数控机床。该产品特别适合汽车刹车盘的精加工。加工时先完成双端面同时车削，紧接着完成双端面同时磨削。两端面的等厚度可达0 0 0 5m i l l ，粗糙度可达R 。0 4 “m 以下，最大车削直径4 4 0 0m m ，最大磨削直径4 ，4 0 0m m 。泰兴市兴通精密机械有限公司展出一台G K 0 5 1 型数控滚珠螺母( 轴套) 磨削中心，磨削螺纹直径砂2 0 咖1 2 0m m ，最大磨削螺纹长度2 6 0i r l l - no纵观本届展览会可以看出以下几点：从机床总体布局来看，分立式和卧式两种。立式一般为双磨架结构，左、右两个磨架，两个磨架在横梁进给滑板均可回转一定的角度，以便在一
15、次( 下转第2 4 页)精密制造与自动化制规则自调整方法有一个最大的特点，即是可以用最新的控制规则来控制现时的系统工作，并且即使系统由于工作环境的变化而引起变化时，也可以随时对控制规则进行改变，保证了模糊控制器具有稳定的动态响应速度，以及静态性能。4I A A T L A B 仿真以某电机为被控对象，其传递函数如下。利用S I M U L I N K 进行仿真三一( 如图3 ) 。0 0 0 6 7 S 2 + 0 1 0 S图3 仿真结果图仿真结果表明，本模糊控制算法能够在无任何语言信息下，通过自学习生成控制规则，且在控制过程开始后不久，便能稳定地将被控对象控制到一定的范围之内，能够成功地对
16、控制对象进行控制。参考文献 1 】T h o m a sS u d k a m p I n t e r p o l a t i o nc o m p l e t i o na n dl e a r n i n gf u z z yr u l e s I E E ET r a n s S y s ，M a n ，C y b e m ，1 9 9 4 ，2 4 ( 2 ) ：3 3 2 - 3 4 1 2 】薛领涛，李郝林基于模糊推理的自由曲面插值方法明机械设计与制造工程，2 0 0 2 ( 9 ) ：6 0 6 2 3 】陈庄，刘飞机械加工过程模糊控制系统的模糊化新方法及其控制算法研究【J 】机械工程学报，1 9 9 8 ，3 5( 4 ) ：5 l - 5 4 4 】李士勇工程模糊数学及应用 M 】哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2 0 0 4
