国外数控工具磨床发展状况.pdfVIP

2008年第3期(总第175期) 国外数控工具磨床发展状况 陶杰1徐增豪1胡剑峰2符国建2 上海理工大学1 (200093) 上海工具厂有限公司2 (200093) 摘要分析了国外数控工具磨床的发展现状和技术水平，提出在引进国外数控工具磨床先进技术，借鉴国外数 控工具磨床的研发经验的同时，应依靠产学研合作攻关数控技术的尖端产品。浅析了我国今后数控技术的发展方 向和研究重点。 关键词数控工具磨床发展状况工具磨床的数控系统 随着现代制造技术的发展，对高精度特型刀具 (3)可以降低成本； 的品种和数量的需求越来越大，刀具的刃形也越来 (4)维修方便； 越复杂。由于这类刀具刃形复杂，采用普通工具磨 (5)产品性能可靠。 床和传统工艺方法来制造很难实现【lJ。为了适应这 机床的模块化设计是一种根据广大用户提出的 些复杂的生产要求，工具磨床从机械结构的传动配 各种要求，在功能分析的基础上，划分并设计出一 合控制到当今的CNC技术的应用，从烦琐的刃形手 系列具有不同用途(或性能)、结构，而功能相同的、 工修磨到当今的五轴联动数控磨削。 可互换的功能模块(包括组件、部件、装置或系统等) 工具磨床自1889年美国辛辛那提公司开始制造和一些专用独立部件，然后通过模块的选择和组合 以来，发展一直比较缓慢【2J。直至上世纪70一-．80年来组装成不同性能和规格的普通的或数控的单台机 代，为了适应刀具、模具及切削加工的要求，以及 床、专用机床、柔性加工单元(或系统等)以满足市 全球制造业的发展，刀具刃磨才受到极大重视，工 场不同需求的一种设计方法，这种方法可以提高机 具磨床进入一个快速发展阶段。进入21世纪后，刀 床设计的柔性和可变性。 具的要求不仅在需求量上急剧上升，而且刃形复杂、 1．2新型砂轮材料的应用带来磨削技术的变革 精密度高的刃具要求也日益增多。高精度合金刀具 刀具磨削加工是高速、高精度的成形磨削，这 的出现和广泛应用，将数控工具磨床推到刀具制造 也是生产中的关键问题。成形磨削有两个难题：一 的最前沿，也改变了传统的磨削工艺过程。 是砂轮质量，主要是砂轮必须同时具有良好的自砺 性和形廓保持性，而这两者往往是有矛盾的；二是 1 国内外工具磨床的发展现状 砂轮修整技术，即高效、经济的获得所要求的砂轮 1．1机床的模块化设计 形廓和锐度，国外现已采用高精度金刚石滚轮来修 从最早的德国在1930年首先提出的“模块化构整砂轮，并开发了连续修整成形磨削新工艺，效果 造”的设计方法到本世纪50年代欧美一些国家正式 较好。 提出所谓“模块化设计”的概念，机床的模块化设计 磨削加工最基本的特点之一，是磨料粒度很小， 愈来愈受到重视【3】。并己形成较成熟的模块化系统， 由于磨料的内聚性，使用普通的方法，难以制造出 nm 取得了很好的经济效益，因而采用模块化设计在世 均匀一致的细粒度砂轮。应用电泳沉积10--一20 界各地得到了迅速发展。 超细粒度磨料形成磨料粒，是值得注意的新技术。 采用模块化设计产品有下列优点： 近年来低压化学气相沉积(CVD)金刚石膜，发展速 (1)产品更新换代快； 度迅速。为