高速磨床须满足的特殊要求

尽可能组合多种磨削功能，实现在一台磨床上能完成全部的磨削工序。高动态精度、高阻尼、高抗振性和热稳定性。高度自动化和可靠的磨削过程。提高生产率一般有两种途径，一是降低切削过程的时间；二是缩短辅助时间。在工件形状比较简单且加工步骤较少时，提高切削速度，减少切削时间是一种十分有效的措施。但当工件形状复杂，加工步骤很多时，除了减少切削时间外，还须缩短辅助时间才能达到提高生产率的目的。高速平面磨床基本结构与普通平面磨床相似，所不同的是切削速度可达125m／s，工作台的往复运动可以达到1000st／min。此种机床特别适合于加工精度要求很高的较薄的工件。因为薄工件易变形，故需减小磨削力。提高磨削速度是一种有效的方法，但磨削速度不可能无限制地提高，它受功率损失和振动的制约。图中的机床工作台由直线电机驱动，其往复频率提高到普通磨床的十倍以上。在切削余量相同时，由于往复领率提高。每次往复的切入深度相应减少，从面减少了磨削力，也有利于控制工件的尺寸精度。

主轴箱装在十字滑台上，滑台的导轨为液体静压支承，以提高支承面的阻尼和刚性。滑台由液体静压丝杠驱动，以降低摩擦阻力和提高滑台的动态特性。工件轴由伺服电机驱动并装有精密角度编码测量系统，构成了数控的C轴。磨床主轴为电主轴，可进行无级变速。所用的砂轮磨料为立方氮化硼，切削速度可达165m／s。在该磨床上加工曲轴时，曲轴毛坯不必进行车、铣等粗加工，精锻或精铸后的曲轴坯件可直接由磨削加工到最终尺寸。由于该磨床的X、Z和C轴为数控联动，故加工连杆轴颈时，只需由X和C轴联动插补即可，而不必像普通磨床那样，磨削连杆轴颈时需把曲轴装夹在偏心夹具上，在加工不同方位曲拐时，只需主轴箱在Z向作相应移动，而不需重新更换夹具或移至其他有相应夹具的磨床上去加工。因此采用高性能的曲轴磨床可大幅度地缩短切削时间、并把辅助时间降低至最低程度。该机床采用先进的数字伺服驱动系统，以确保联动插补加工的形状精度和位置精度，并采用在线测量系统以保证各轴颈的尺寸精度。图7为在该机床上加工的曲轴圆度误差，精度接近lμm，远低于一般设计要求的3μm。