平面磨床怎么磨偏心针(偏心棒，偏心圆)(精密类)，具体怎么校准手表？

2006-12-29 16:05:00

机床本身并不是实现高精度磨削的唯一秘诀。砂轮和粒度、砂轮修整系统、软件系统、操作者的智能等因素都在高精度产品的加工和生产中起着关键作用。

磨削已经成为人们越来越愿意使用的加工方法。为了满足当今高精度的加工标准，磨削有时甚至成为唯一的加工方法。随着CBN砂轮价格的不断下降，磨床已经成为一种更加商业化的产品。通过全面采用新的磨料粒度，研磨机和研磨工艺得到了进一步的改进和提高。现在整个市场基本都被比较精密的磨床垄断了。但是，机床本身并不是实现高精度磨削的唯一秘诀。砂轮和粒度、砂轮修整系统、软件系统、操作者的智能等因素都在高精度产品的加工和生产中起着关键作用。下面，我们分别介绍影响磨床加工质量的这些因素。

砂轮和粒度

NIST国家标准与技术研究所主要致力于高性能磨削技术的研究。最近，NIST的研究人员正在寻找一种使用单层磨料(SLA)砂轮的高速磨削工艺。在一个加工案例中，他们使用了直径为254mm的SLA砂轮，在转速为14000 r/min，表面线速度为186 m/s的条件下研究了其运行情况，结果表明，随着磨削时间的增加，砂轮上暴露的磨粒增多，磨损面扩大，出现连续的磨粒变钝现象，磨削温度和磨削强度也有所提高，但没有磨粒破碎或脱落。机械工程师试图了解进给率和速度如何影响SLA砂轮的磨损，从而找到平面区域磨损增加导致的潜热损伤模式，并预测可以有效调整生产工艺的变量。

因此，研究人员绘制了砂轮表面的微观结构图。随着砂轮以不同的进给量和速度运转引起的磨损程度的增加，磨粒的大小、形状和分布发生变化。图表显示，部分砂轮的磨粒数量超过实际需要，磨粒应扩散分布，而不是在砂轮表面“结壳”。NIST研究证实，使用SLA砂轮时，不应该以相同的进给率和速度磨削每个零件，因为理想的切削参数会随着砂轮磨损程度的不同而变化。不同的加工零件应区别对待，适当调整变量，这样可以大大降低各零件的加工成本，也不会浪费大量未使用的砂轮。

为了获得足够的信息来预测砂轮的切削参数，要求SLA砂轮磨粒的形状和尺寸必须是规则的。如果用户知道砂轮的微观结构和砂轮的表面是一致的，那么就可以编程切削变量来补偿砂轮的磨损参数。

砂轮修整系统

研究表明，数控修整装置和声音传感器的使用缩短了磨削周期。最新的修整技术已应用于相对特殊的机床和砂轮的设计或生产应用中。例如，ELID磨削是一种将电解修整砂轮与传统机械磨削相结合的新型磨削方法。在选择使用结合剂的基础上，可以实现高效磨削和镜面磨削。同样，用于金刚石砂轮和CBN超硬磨料的新型玻璃结合剂也对这些特殊应用领域的砂轮修整系统提出了新的要求。

客户对砂轮有非常明确的要求，如更好的尺寸公差、锥度和圆度，特别是在汽车工业和轴承应用中。因此，希望物料的研磨速度能提高到16.39cm3/min，Cpk值能保持在1.33或更好。保证轴承零件有较好的圆度和表面光洁度是非常重要的，这将有助于减少摩擦、噪音和咔哒声，延长使用寿命。

圣戈班公司专注于改进多孔砂轮的研究。

无论使用普通磨具还是CBN材料，在精密汽车磨削应用中，砂轮都应采用玻璃结合剂，这样可以使磨具具有更好的结合力，获得更高的磨削比。砂轮的多孔性可以使砂轮将更多的磨削冷却液带到切屑弧区，也为磨削切屑预留了更多的空间，可以减少磨削区零件与切屑之间的相互摩擦。砂轮中磨料的体积通常用质地(普通磨料)或浓度(金刚砂或CBN材料)来描述。一般来说，在接触面积大、对金相组织损伤敏感性高的应用场合，如蠕动进给磨削、双盘或高合金钢等，应采用结构疏松或浓度低(磨料体积小)的砂轮。圣戈班新的普通磨料技术可以获得更疏松的砂轮结构，不需要人工造孔。

美国Truing Systems公司生产的修整砂轮的金刚砂滚轮和砂轮修整块，公差为0.5 mm，球面尺寸精度高，服务标准从Ra16提高到现在的Ra4。上世纪90年代，硬质材料车削一度占据磨削市场，现在情况正好相反。我们可以将这种变化归因于CBN材料价格的下降，以及磨削更适合于硬质材料的加工。

修整系统通过缩短修整周期来减少磨削周期时间并提高砂轮的一致性。此外，粗糙的材料会加剧砂轮的磨损，因此需要更粗糙的修整系统。

Truing Systems的金刚砂辊是为特定项目设计的，包括油石的类型、尺寸、浓度、粘合材料和数量。滚子上可能有多达六种不同类型和浓度的金刚砂。轧辊和砂轮的定位取决于机床的精度。

密歇根州的Tru Tech为高精度数控磨床制定了一套非常严格的标准，这些机床是为磨削圆柱形零件而设计的。其特点如下:

主轴转速可调，转速范围2000-5000转/分，可用于各种表面的精加工；

□机床定位采用步进电机代替伺服电机。这种电机编码器的分辨率非常高，机床可以以0.00003毫米的增量进行编辑

在线砂轮修整可以让砂轮在主轴上修整，砂轮表面光洁度更好，使用寿命更长。

公司采用带砂轮的三轴磨床，可以在一个零件上磨削加工各种形状。磨床只需一个程序和一次调试装夹，就可以用一个1A1砂轮磨削多个台阶、半径、角度、倒斜角和钻尖。

Tru Tech磨床的上述特性使磨削的圆度精度达到0.0004毫米。所有标准零件直径之间的偏心保持在0.0008毫米的公差范围内，高精度零件的偏心公差在0.00003毫米以内

Tru Tech的3轴砂轮修整系统可以确保磨床的高精度磨削性能。

软件系统

该软件可以帮助几乎没有操作经验的新操作人员在机床上工作，大部分工件的加工程序可以在5分钟内编制完成。Tru Tech的软件具有自我训练和内置“帮助”视频的功能，指导操作者在不离开机床的情况下进行编程、调试、设置和预防性维护。该软件大大提高了公司在员工交叉培训过程中的灵活性，降低了培训成本。在研磨行业很难找到熟练的操作员。Tru Tech制造了一种高精度磨床，具有良好的用户界面软件，任何人都可以快速学会操作，从而解决了缺乏熟练操作员的问题。

动态刚度和热稳定性

动态刚度和热稳定性是影响UGT螺柱磨床精度的两个关键问题。UGT公司用人造花岗岩(这种材料主要是用环氧树脂粘结的花岗岩块)代替铸铁，从而降低了机床的振动，提高了机床内部的热稳定性。螺柱磨床用于高精度轴承磨削。过去，UGT使用流体动力轴承，但现在它使用高精度角接触球轴承。当速度变化时，它可以提供高精度和更大的灵活性。然而，流体动压轴承用于一些特殊机床，如加工油嘴的专用机床。磨削卡盘时，其圆度公差在0.2-0.4mm之间，Studer机床配有专门设计的直线电机驱动，可使加工精度达到10nm。采用直线电机的优点是切割时间更短，定位时间更少。直线电机可以以30m/min的速度和3m/s2的加速度高速移动。

美国汽车和卡车制造商倾向于在锥齿轮装配加工中采用磨削技术。老方法是机械加工，热处理然后磨削，新方法是机械加工，热处理，磨削。用老方法磨一套齿轮组件时，小齿轮和大齿轮的配合是密不可分的，两个齿轮都不能随意更换。如果采用磨削方式，小齿轮和大齿轮可以互换，很容易混合装配在一起，因为磨削齿侧的几何形状和侧隙误差都很小，零件之间的互换性很好。

锥齿轮技术发现磨削法废品率高。当使用磨削时，齿轮上的正公差可以容易地被校正，并且废品率可以趋于零。在前轮驱动的汽车零部件中，螺旋锥齿轮和直齿轮的精加工也倾向于采用磨削。这是因为通过这些齿轮传递的扭矩增加，特别是在较高的传动速度范围内，以达到降低噪音的要求。

散热问题也是应该考虑的一个主要问题。纽约州格里森公司的设计思路是通过自动消除尺寸变化来防止热影响，或者防止热影响引起的尺寸变化到达工作区域。此外，主要机械部件可采用普通冷却液温度控制方法和复杂温度补偿方法。