以新思路设计数控专用磨床
时间：2009年06月01日浏览：587次收藏分享：
1 引言
数控机床是高精高效的机床制造、微电子技术和计算机技术三者结合的产物。随着国外高档数控机床产品的进口和国外数控技术的引进，我国的数控机床制造得到快速发展。随着机床结构研究的突破、大量成熟功能部件的出现、生产效率及功能的不断提高，数控磨床在市场需求引导下，以专用磨床为先导，逐步完成了从可编程控制器(PLC)为主的机电一体化产品向数控产品的方向发展。开展数控专用磨床设计、制造、应用已成为新的潮流。
2 新设计思路
传统的设计思想是按单一机床应具备的功能进行方案设计、总体布局设计：对各部件进行原理设计、机构设计、零件设计：制定工艺方案：设计、制造工装夹具：进行机床的试制。一种新产品或专机产品开发周期都在一年以上。 随着功能模块化设计思想的出现，典型的平台(床身)部件、主轴部件、进给部件、控制部件、(液压、气动、机械)驱动部件、支承定位部件、检测部件的独立化，机床设计从单一机床设计变为机床系列化设计。开发一种系列产品，只进行方案设计、总体布局设计，选用典型部件，加上少量的零件设计，不用试制，即可成为新产品或商品。在保证制造周期的前提下，可大大压缩设计周期。 模块化进一步发展，大量典型部件的社会化、标准化，各种各样的功能部件出现，使我们的机床设计只在选用功能部件的状况下开展总体设计。作为机床制造厂，关键要设计出适应性好的机床平台，即：能安装各种可采购的功能部件，适应各种加工功能，有很好的防护功能，能成为一件艺术品。 这就是简化、标准化、要素化、模块化汇合的设计思想。按这个产品设计思路，能提供市场的产品要多样化，以满足各种不同用户的需要。不久的将来，产品将按每个用户的要求专门设计，完全相同的产品不复存在。按用户要求生产专用性较强的数控机床已成为主流，专用化意味着减少多余的功能、降低产品成本。数控专用磨床正是依据这种新的思路开展设计的。
3 用户的成熟工艺是设计成功的保证
作为机床设计者，往往是站在制造者的立场，注重机床功能设计的实现，而对机床如何使用或使用中会出现哪些问题，在设计时不能充分给予考虑。这种设计方法往往不能一次取得成功，甚至可能是失败的结局。因此，现代设计者，更要注重机床的应用及应用过程的一些经验。 数控专用磨床在设计时有明显的针对性。针对性的基础就是用户对工件加工工艺积累的一些经验或国外专用机床新工艺的经验启示。在开发时，我们到用户厂进行调研、实践。了解工件的上、下料，支承(长轴或异形轴零件的中心架支承)、装夹、定位，磨削参数(包括：粗磨、精磨的余量、速度、光磨时间)、磨削顺序，精度、粗糙度、效率，自动测量功能的选用，砂轮材质及参数，砂轮修整参数、频率，冷却液供给压力及品种，工作温度的适宜性，根据操作者的使用习惯，调整夹具的定位方式、机床的适宜性、加工精度及可制造性。 使用现有通用磨床加工的用户，提出用数控机床替代时，在加工效率、加工精度、可靠性、安全性方面会有更高的要求。这时必须在现行成熟工艺基础上，进行新的配置，分析其可行性。使之一次设计制造就可商品化，真正用在生产线上。
4 通用磨床模块化
数控专用磨床和通用型磨床都要完成相同的磨削功能。 在外圆磨削中，应具有支承并带动工件回转及往复运动的功能：应具有砂轮高速回转并能实现进给位移的功能。这就是完成外圆磨削的基本功能，是产品存在的必要条件。将这些功能设计成工件头架模块(包括传动、主轴系、定位、驱动等)、尾架模块、工作台模块(包括驱动、定位等)、砂轮架模块(包括传动、主轴系、定位、防护、驱动、进给等)、磨削中心(可实现外圆、内圆、端面、端面外圆的磨床)转台模块以及砂轮修整模块。这些模块设置在一个床身平台上，加上一些控制系统及辅助功能模块，即可开发出一台通用磨床。这些模块的特点是：
- 功能独立化 模块独立，易于在统一平台上拼组和搭配独立性强的电气、数显、检测、液压和冷却系统等模块，构成多种变型品种，实现不同加工精度、不同工作性能、不同自动化程度及不同加工效率的机床。
