采用碳质磨削支座提高生产效率固化机【新闻】

采用碳质磨削支座提高生产效率

采用碳质磨削支座提高生产效率 2011年12月03日 来源： 在磨削作业中采用CBN磨盘的碳质支座，可以将阻尼效果提高2~5倍，自身重量明显降低，切削速度最大可以达到330m/s。此外，磨盘的使用寿命和修整周期可以得到延长，从而提高了生产效率。用于Mach Disc牌CBN磨盘的碳质支座在磨削作业中因具备明显的优势而表现出色（图1），同时它也构成了优化磨削作业的新基础。该产品所具有的几大优点可以为客户带来很多优势，即阻尼可以提高2~5倍，自身重量明显降低，切削速度最大可以达到330m/s，磨盘的使用寿命和修整周期可以得到延长。

图1 带有碳质支座的CBN磨盘

更少的加工痕迹，更高的承载比例阻尼的提高使表面加工痕迹和波纹急剧减少，承载比例进一步提高，这些都有助于降低加工费用，实现质量优势。经济上的优势尤其可以反映在提高了1.3 ~4.5倍的使用寿命上。另外，还可以延长修整周期，减少磨盘更换次数，从而提高生产效率。加工过程的每次略微振动都会作用到CBN颗粒上，使得颗粒脱落。如果是金属支座的话，作用力就会变得很强，并导致颗粒物较严重的磨损。Composite支座可以很好吸收这种冲击，使CBN颗粒物的破损情况得到极大改观。与钢质支座相比，新型支座的优势在于，其重量仅是钢质支座的90%，这显著降低了设备的载荷和动态特性，如在很高的主轴速度下，进行非圆磨削、对曲轴进行磨削，以及对凸轴进行磨削时均为如此（图2）。相对于120kg的振动质量而言，曲轴冲程轴承的振动质量只有12kg，因此其圆度质量更高，作业安全性更好。在此流程优化中，碳质支座更大的阻尼发挥了很好的作用。

图2 碳质支座可以大幅度降低设备的载荷

随着切削速度的提高，轴向和径向的调节值也会随之提高，从而促使输出值提高。如果每个颗粒的切削越频繁，则产生的切屑量也就越大。很多试验和应用表明，切削速度提高了，生产效率和产量也呈正比例上升。在现有生产线的设备上（如汽车生产线和汽车零部件生产线），切削速度较高，并不等于这种较高的切削速度会直接导致生产节奏时间缩短，而相反，在这种情况下切屑生成量会变小。较小的切屑量和切削深度可以提高表面质量，同时由于切削力较小，因此刀具的使用寿命也可以得到延长。针对较小的易损部件，为了实现较安全的加工作业，通常也采用较小的切削力。换装时间降到最低采用600~1200mm大直径磨盘时，换装时间可以降到最低，这是因为这种磨盘安装时无需升降装置。就生产企业来说，依据劳动事故防护的规定，CBN磨盘的重量被限定在12kg以内。由于碳质支座重量较小，因此带入系统内的不平衡性一般也较小。此外，由于磨盘较小，其重量可被忽略，因此设备制造厂商可以审核，看是否可以不用昂贵的动平衡设备。在生产过程中放弃使用费时费力的动平衡，一方面可以提高生产效率和产量，另一方面除了可省去20000~30000欧元的投资之外，还可以省去非常可观的维护费用。经常采用较高速度和较低空运行速度进行切削和延迟，可以极大改善能源效益。此外，在使用中功率损耗可以从采用常规Korund磨削器械的大约60kWh降低到采用复合CBN碳质材料的不足30kWh。轻型磨盘较低的运输费用也是一个不容忽视的因素，尤其是在经常置换的情况下。即使2~10kg的磨盘在运价上也是有很大差别的。可供使用的多种设计方案·采用碳质支座的磨盘有四种设计造型（见表）：·针对最简单的应用场合的基本造型；·重量优化型的磨盘；·不同阻尼和磨盘；·刚性强的造型。

这四种基本造型可以提供很多方案，从而确保达到一种合适的配置。可以正确地选择方案的前提是确定使用需求和磨削工艺，只有这样，才能获得适合于磨削任务的最佳磨盘。采用碳质支座的新磨削技术越来越引起人们的兴趣，也越来越得到人们的支持。在2007年经过制造厂家成功测试之后，从2008年初，磨盘开始在最终用户那里接受大量的短期和长期试验，所获得的工作经验（特别是磨盘的凸轴）均为正面的。令人惊奇的是，碳质支座较高的阻尼能力对于现有磨削工艺流程也起到了很好的作用。在误差范围为μm级的高精密加工场合也有很多成功的应用实例，其主要原因在于，与金属加工场合相比，Composite支座具有非常低的热膨胀系数（几乎为零）。结合采用较高的切削速度也可带来很多好处，如切屑生成较少（Ra和Rz值较小），颗粒破损特性发生变化且颗粒载荷较小，使用寿命较长。(end)

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