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CCMT2024展品評(píng)述 | 部分雙端面磨床展品

2024-09-05 08:53:28來源:中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)cmtba 閱讀量:93 評(píng)論

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導(dǎo)讀:CCMT2024展品評(píng)述 | 部分雙端面磨床展品。

  編者按:CCMT2024(第十三屆中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì))已于4月12日?qǐng)A滿落幕。展會(huì)期間,主辦方中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)有關(guān)分會(huì)組織人員針對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域展品及展商情況進(jìn)行評(píng)述,現(xiàn)編發(fā)部分文章,供業(yè)界參考。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人。
 
  CCMT2024相隔6年后再次在上海新國(guó)際博覽中心舉辦,展會(huì)總面積達(dá)20萬平方米,是迄今為止國(guó)內(nèi)乃至亞洲舉辦的規(guī)模最大的機(jī)床工具專業(yè)展覽會(huì)。來自28個(gè)國(guó)家和地區(qū)的近2000家機(jī)床工具企業(yè)同臺(tái)競(jìng)技,展示了各自最前沿的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝,為12萬余專業(yè)觀眾呈現(xiàn)了高效加工技術(shù)解決方案以及數(shù)智融合的最新進(jìn)展。
 
  一、概述
 
  雙端面磨床是在加工過程中將工件放入到工件載盤中,由載盤帶動(dòng)著在兩個(gè)磨板之間做自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的兩面同時(shí)進(jìn)行加工,載盤開孔只需要滿足各種復(fù)雜形狀工件的靈活旋轉(zhuǎn)即可。由此,這種磨削方式可以對(duì)各種形狀和材質(zhì)的工件的兩個(gè)平行平面進(jìn)行高效率連續(xù)磨削或高精度批量研磨,滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。適用于鋼鐵、鑄鐵、銅、硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、單晶硅、磁性材料等金屬與非金屬硬脆材料的加工,廣泛應(yīng)用于液壓氣動(dòng)元件、汽車零部件、制冷壓縮機(jī)零部件、油泵油嘴零部件、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、軸承零件、密封件、量刃具、儀表、硬質(zhì)合金刀片、陶瓷閥芯等領(lǐng)域。
 
  本次展會(huì)上共有12家企業(yè)展出了此類雙端面磨床,全部為國(guó)內(nèi)企業(yè),其中既有專業(yè)機(jī)床制造廠家如新鄉(xiāng)日升、宇環(huán)數(shù)控、洛陽潤(rùn)智、廣東科瑞、東莞金研、北京特思迪、東莞圣高、湖南金嶺、上海致領(lǐng)等公司,也有從事超硬材料磨具制品的新秀如北京榮鋒、捷利達(dá)、寧波斯瑞得等公司。
 
  本次雙端面磨床展品均為立式結(jié)構(gòu),分為兩種形式。一種是行星式結(jié)構(gòu)的高精度雙端面研磨機(jī),加工精度可達(dá)到1µm以內(nèi),展品多為此類;一種是通過式磨削的雙端面磨床,加工精度可達(dá)2µm,由宇環(huán)數(shù)控展出。
 
  展出的雙端面研磨機(jī)目前基本都是采用超硬材料砂輪進(jìn)行磨削,高效環(huán)保,因砂輪消耗極慢,利用分辨率為0.1-0.5µm尺寸傳感器通過間接測(cè)量方式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件加工尺寸的控制。該類型磨床主要運(yùn)動(dòng)為上盤、下盤和內(nèi)環(huán)的旋轉(zhuǎn)以及上盤的擺動(dòng)和升降。上盤、下盤及內(nèi)環(huán)均由電機(jī)直聯(lián)減速電機(jī),無極調(diào)速,方便調(diào)整研磨各種材料和各種形狀工件所需的工藝轉(zhuǎn)速。這類機(jī)床上盤一般為自由浮動(dòng)結(jié)構(gòu),可以快速地去掉工件尺寸高點(diǎn)后轉(zhuǎn)入研磨,磨板與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可使磨料層負(fù)載均衡,確保雙面研磨的效果。在加工時(shí),可以通過切換上盤、下盤和內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)向,使磨料層保持自銳性和平整度,減少修磨次數(shù)和輔助時(shí)間。
 
  一般來說,雙端面磨床是雙端面研磨機(jī)的前道序,對(duì)需要去掉大余量的工件可以先采用雙端面磨床進(jìn)行高速精密磨削,再由雙端面研磨機(jī)提高精度,保證工件兩面所需的平面度、平行度以及批量工件之間的尺寸差。實(shí)際工件量產(chǎn)過程中可以根據(jù)加工余量及精度來考慮選型問題。
 
  二、部分代表展商及展品特點(diǎn)
 
  1.雙端面研磨機(jī)
 
  新鄉(xiāng)日升數(shù)控軸承裝備股份有限公司展出的2M84100C雙端面研磨機(jī),砂輪Φ970×380×56mm(CBN厚度為6mm),最大加工直徑Φ325mm,加工厚度為0.4-100mm。床身和擺臂采用高強(qiáng)度鑄鐵鑄造,下主軸采用大規(guī)格圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu),整機(jī)剛性強(qiáng),穩(wěn)定性好;搖臂擺入擺出采用伺服電機(jī)+減速機(jī)驅(qū)動(dòng),便于上盤和下盤同心的調(diào)整;設(shè)置特殊定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下磨板錯(cuò)位對(duì)研,得到更高精度的磨板平面度,提高加工精度;采用電氣比例閥精準(zhǔn)調(diào)節(jié)壓力,實(shí)現(xiàn)上盤快下、慢下、初磨、研磨、超精研磨的功能;人機(jī)界面操控,預(yù)設(shè)六段壓力和轉(zhuǎn)速,磨削時(shí)可自動(dòng)轉(zhuǎn)換;可存儲(chǔ)30種不同零件磨削參數(shù),調(diào)用方便;中心部位的測(cè)量壓塊上下位置可調(diào),增大測(cè)量范圍,相較調(diào)整上盤上的測(cè)量頭更加便捷;具有磨削前預(yù)監(jiān)測(cè)功能,零件擺放異常自動(dòng)退出循環(huán)并警示;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工件厚度尺寸及磨削余量;具有故障自診斷系統(tǒng),方便快速解決異常問題。
 

 

  宇環(huán)數(shù)控機(jī)床股份有限公司展出的YH2M84120雙面研磨機(jī),砂輪Φ1250×450×60mm,加工件最大尺寸370 mm(矩形對(duì)角線長(zhǎng)度),加工厚度為0.4-40mm。該機(jī)型的行星輪和下盤驅(qū)動(dòng)采用電機(jī)+減速機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng),雙軸套筒式結(jié)構(gòu)布置,剛性好、精度高;上盤采用減速機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),通過鼓形齒輪傳動(dòng)保證柔性加載;采用氣囊控制上盤的升降及加壓,由精密電氣比例閥+壓力傳感器保證上盤加載壓力的精確性;采用氣缸+齒輪齒條裝置,驅(qū)動(dòng)上研磨盤擺入及擺出,便于機(jī)床操作和維護(hù);采用進(jìn)口測(cè)量傳感器保證加工尺寸一致性,壓力模式與定位模式數(shù)據(jù)共享;可選配半自動(dòng)上下料裝置,使上下料便捷。
 

 

  東莞金研精密研磨機(jī)械制造有限公司展出3臺(tái)機(jī)床,分別為KS25D高精密雙面研磨機(jī)、KS700Y高精密雙端面研磨機(jī)和KD24QX高精密單面研磨拋光機(jī)。KS700Y高精密雙端面研磨機(jī)與新鄉(xiāng)日升的2M8470C類似,不再贅述。
 
  KS25D高精密雙面研磨機(jī)與眾不同,采用日本NSK主軸軸系,確保機(jī)床的精密性及耐用性;采用日本SMC氣動(dòng)元件,分段精密加壓控制,完成粗磨、中磨、精磨、拋光等工藝;設(shè)置安全鎖緊機(jī)構(gòu),防止意外斷氣、斷電而“掉盤”傷人的意外發(fā)生;上盤快升、快降、緩升、緩降集中于一個(gè)手柄,操作方便;上盤設(shè)置有自動(dòng)浮動(dòng)定位裝置,減少了錯(cuò)盤、對(duì)盤的麻煩;齒圈及擋水盤半自動(dòng)升降系統(tǒng),方便取放工件;大齒圈與中心齒輪同時(shí)升降,隨下盤轉(zhuǎn)動(dòng),使行星輪平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。該機(jī)型適合雙面研磨及拋光各種密封件、密封閥板、金屬元件、氧化鋁、氧化鋯陶瓷件、光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石玻璃、石英晶片、半導(dǎo)體元件等金屬、非金屬產(chǎn)品,可應(yīng)用于通訊、光學(xué)晶體、汽車零部件、半導(dǎo)體、液壓等行業(yè)。
 

 

  2.雙端面磨床
 
  本次展品為宇環(huán)數(shù)控的YHDM580H,砂輪Φ585×75×Φ195mm,加工工件外徑為Φ10mm-Φ120mm、厚度為0.8-40mm。該機(jī)型采用C型磨削方式,可高效完成工件兩端面的磨削,也可選擺動(dòng)磨削或雙工位行星磨削方式完成較大的去除量;上下磨頭采用雙螺母大直徑滾珠絲桿+蝸輪蝸桿+伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)進(jìn)給,主軸剛性及進(jìn)給精度高;上磨頭通過上箱體四點(diǎn)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)出料口的傾斜角度調(diào)節(jié),角度保持穩(wěn)定性高;修整機(jī)構(gòu)采用球面副支撐結(jié)構(gòu),與箱體固聯(lián)安裝,剛性高;出口位置擺臂式修整,效率及精度極高,也可選配雙滾輪行星式修整機(jī)構(gòu);后門出砂輪的方式,配置專門拆卸砂輪裝置更便于砂輪更換;固定式的送料臺(tái),可搭載自動(dòng)化上下料裝置,避免送料臺(tái)經(jīng)常開合導(dǎo)致精度變化而需要重新調(diào)整;采用西門子808D數(shù)控系統(tǒng),HMI人機(jī)界面操作簡(jiǎn)單,功能強(qiáng)大而完善。
 

 

  3.自動(dòng)化生產(chǎn)線
 
  廣東科瑞精密研磨技術(shù)有限公司展出一條自動(dòng)化生產(chǎn)線,由DDV585C立式雙端面磨床+自動(dòng)上下料裝置+DSM700S研磨機(jī)組成。該生產(chǎn)線中DDV 585C雙端面磨床,床身采用整體樹脂砂鑄造,鑄件結(jié)構(gòu)經(jīng)ANSYS有限元分析并優(yōu)化,鑄件材料HT300經(jīng)二次時(shí)效處理,具有高剛性和高穩(wěn)定性;上下磨削進(jìn)給由伺服電機(jī)通過消隙蝸輪蝸桿副驅(qū)動(dòng)空心絲杠,內(nèi)藏式主軸,軸向運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)0.001mm進(jìn)給,保證磨削精度。DSM700S雙端面研磨機(jī),采用高強(qiáng)度鑄造框架設(shè)計(jì),獨(dú)立可調(diào)整的高強(qiáng)度驅(qū)動(dòng)性能,研磨加壓配置電控比例閥,壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)加上接觸式µm級(jí)位移傳感器,可實(shí)現(xiàn)1µm的精度控制。
 
  以空調(diào)壓縮活塞(合金鑄鐵材質(zhì),硬度HRC48-52)加工為例,采用DDV 585C貫穿式雙面磨削作為第一道粗磨工藝,磨削后產(chǎn)品平面、平行度≤0.003mm,粗糙度≤Ra0.3;加工后工件經(jīng)傳輸帶傳送到物料裝載裝置區(qū)域,由機(jī)械手抓取至載盤上,再推送至DSM700S進(jìn)行雙平面精磨研磨,研磨后等高差≤0.002mm、平面平行度≤0.0015mm、粗糙度≤Ra0.1,達(dá)到空調(diào)壓縮活塞的精度需求后,再將載盤抓回取出工件放至傳輸帶上運(yùn)轉(zhuǎn)到清洗包裝區(qū)域。
 

 

       三、綜述和思考
 
  本次展會(huì)雙端面磨床參展商數(shù)量達(dá)到了歷年來最多,且均為國(guó)內(nèi)展商。由此可以看出,境內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展迅速,替代進(jìn)口機(jī)床效果明顯,但同質(zhì)化較為嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)基本類似,亟待企業(yè)提高產(chǎn)品性能,開拓新的加工領(lǐng)域,尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)。如據(jù)筆者了解Peter Wolters和Lapmaster Wolters目前主要做研磨板為1.5米及以上的設(shè)備,應(yīng)用于表面質(zhì)量、平面度、平行度和尺寸精度要求更高的場(chǎng)合,是半導(dǎo)體、藍(lán)寶石、碳化硅和太陽能行業(yè)的領(lǐng)先供應(yīng)商,單臺(tái)價(jià)值一般在1000萬以上,而國(guó)產(chǎn)機(jī)床基本是在1.2米及以下,單臺(tái)價(jià)值基本在70萬元以下。
 
  雙端面磨床是復(fù)雜磨削設(shè)備,對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)來說,仍需要更高的加工精度、更快的磨削效率和更優(yōu)的磨削工藝,這要求磨床和磨具產(chǎn)業(yè)鏈深度融合,協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展,聯(lián)合研發(fā)解決一些“卡脖子”問題。目前磨料磨具企業(yè)加入機(jī)床制造,可以實(shí)現(xiàn)研磨機(jī)和磨盤一體化,具有為客戶提供全套解決方案的優(yōu)勢(shì),但生產(chǎn)制造過程工藝及研磨工藝欠缺,也達(dá)不到理想的狀態(tài)。磨床和磨具企業(yè)協(xié)同良好發(fā)展仍是重要方向。
 
  比較可喜的是,本次展會(huì)看到各企業(yè)對(duì)智能化的重視,如廣東科瑞的自動(dòng)線,北京榮峰的自動(dòng)上下料裝置。此前宇環(huán)數(shù)控曾展出雙端面加工智能化生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從粗磨、精磨、研磨的全自動(dòng)智能化磨削研磨加工。新鄉(xiāng)日升曾展出六軸關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人+堆棧式自動(dòng)理料機(jī)+視覺系統(tǒng)引導(dǎo)完成自動(dòng)上下料。但從市場(chǎng)銷售來看,還需要各企業(yè)進(jìn)一步提高運(yùn)行的穩(wěn)定性,使技術(shù)早日成熟,加快商用化進(jìn)程。同樣,本次展品對(duì)外觀都比較重視,尤其是宇環(huán)數(shù)控,外形及色彩搭配都使人耳目一新。
 
  來源:協(xié)會(huì)磨床分會(huì)(新鄉(xiāng)日升 孔艷)
 
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