所谓的数控旋转台磨床, 它说白了就是一种带有可分度旋转工作台的磨削设备。工件一旦放置在台面上之后, 工作台在旋转的过程中进行磨削作业, 这样就无需反复地对工件进行翻面以及调整夹具的操作了。这种机器主要用来处理圆柱面、圆锥面、端面、T型槽以及内孔这类加工任务。
在一次装夹的状态下, 它能够连续对三个到八个表面进行磨削。
这种工艺在液压阀体、齿轮箱壳体、汽车转向节以及多工位缸盖等多个工业领域当中得到了广泛使用, 其加工精度通常可以稳定维持在IT6级到IT7级的水平之上, 表面粗糙度Ra的数值能够被压制在0.4μm以下, 这使得生产环节省去了大量繁琐的二次装夹操作。
旋转台实际上是整台设备的核心部件, 这和普通平面磨床有着根本性质的区别所在。该设备配备有独立伺服驱动的旋转平台, 其定位精度数值通常保持在正负3角秒这样一个很小的范围内。同时, 分度重复精度指标已经达到了正负5角秒的高标准水平。
在台面结构方面设有T形槽设计, 针对工件的固定操作可以采用压板夹紧方式或者配合真空吸附方式进行作业。相关规格中槽间距分别提供50毫米和60毫米两种不同选择情况, 并且槽深数据设定为12毫米这一深度, 足以容纳并安装M12标准的压板螺栓装置。
在磨削端, 砂轮主轴的转速设定为每分钟6000转到30000转, 具体数值需要根据砂轮的直径以及被磨削材质的不同来确定。
系统采用闭环液压站进行冷却处理, 液体的流量控制在每分钟35升, 压力保持在1.2兆帕, 并且砂轮的冷却液与工件的冷却液是分开供应的两路, 这种设计能够有效避免在高温区域出现局部导致工件烧损的情况。
进给系统是采用的全闭环控制方式, 在X轴、Y轴以及Z轴这三个方向上分别配备了线性的光栅尺, 其分辨率达到了1微米, 能够实现±2微米的实际重复定位精度, 至于旋转台和主轴之间的联动, 它是依靠PL进行的插补运算来实现的, 并且是运行G代码的, 整体的工作逻辑跟那种铣床所使用的逻辑是非常相似的。
关于旋转台的直径问题, 市面上常见的规格包括了直径为200毫米、320毫米、500毫米、630毫米、800毫米以及1200毫米的型号, 通常情况下, 只要把工件的至大外径加上50毫米的安全余量, 基本上就可以确定具体的尺寸选择了。
其次需要考虑的是分度方式, 到底是采用4等分、6等分、8等分还是360度连续分度这种方式, 这一选择会直接影响在一次装夹过程中能够磨削几个面, 要是分度次数多, 那么生产的节拍就会缩短, 要是分度次数少, 那么就需要增加多次反复进行。
第三, 砂轮规格这个东西, 得跟待磨面的宽度进行匹配, 砂轮的直径范围是在φ200mm到φ500mm之间, 宽度范围是在10mm到25mm之间, 如果是磨端面这种操作的话, 就用宽一点的砂轮, 如果是磨内孔这种操作的话, 就用窄一点儿的砂轮, 第四, 就是分度重复精度这个指标, 对于做IT6级工件的人来说, 这个数值别超过±8角秒就行了, 对于做IT7级工件的人来说, 控制在±12角秒就足够用了。
外圆磨床是让工件转动, 并且让砂轮进行径向切入, 它就是专门用来加工外圆的。平面磨床是台面做直线往复运动, 它就是专门用来加工平面的。
旋转台磨床则是把转动和打磨这两件事拧在一起了, 它的工作方式是工件放在旋转台上, 接着由砂轮来做径向的或者轴向的进给, 这样一个工位就能够磨削一面, 然后转过去再磨削下一个面从本质上来讲这种方式就是多面联动磨削。
外圆磨床以及平面磨床, 这种设备它一次只能进行单方向的加工作业, 面对那些具有多个表面的零件, 往往需要串联使用三台不同的机床, 并且完成两次或者三次反复的工装夹紧与放松操作, 相比之下, 带有旋转工作台的磨床在一次装夹的情况下就能全部完成相关加工步骤, 其夹具存在应力集中现象, 仅仅承受一次作用力就够了。
对于像阀体、齿轮轴、法兰盘以及多工位液压缸盖这样的多面零件, 如果我们把它们的具体结构特点说清楚的话, 阀体包括四到八个端面加上两到四个内孔, 齿轮轴包括外圆加上两肩再加上端面, 法兰盘包括上下端面加上外圆, 那么用旋转台磨床来进行加工所花费的单件作业周期时间是至短的, 其工作效率相比将单独三台设备连接起来串行使用要高出40%到60%, 速度更快。
但是对于长径超过8的那种超长轴, 还有工作面积大到大于或者等于八百毫米乘以八百毫米的那种超大平面, 旋转台磨床里的行程和那个台面中间部分的刚性, 确实是扛不住这个压力的, 所以我们就老老实实地去上专门的设备。
