磨削加工的技术现状

 为了能够在短期内完成亚微米级精度的加工任务，采用先进的磨削加工技术，因为其他加工车间无法承接或不愿承接这类加工任务。其车间体现在他们高水平的加工设备及其所应用的先进磨削技术之中。Precision Grinding Solutions公司专门从事成形磨削加工、轮廓磨削加工和外圆磨削加工等业务。该加工车间主要为一级供货商和二级供货商提供磨削服务，因为他们经常需要磨削加工很多由超级合金材料、不锈钢、碳化物和陶瓷等材料制成的复杂零件或表面采用硬质处理的等离子喷涂零件。

     第一台购置的设备是Studer S40型万能外圆磨床。该磨床上配有C轴加工头，用于高速成形磨削加工；还配有一个B轴砂轮磨头、旋转式砂轮修整器、二氧化碳自动灭火器和HEPA油雾过滤收集装置。Studer设备由美国UGT联合磨削技术集团公司提供，该公司坐落在Ohio州的Miamisburg市。随着其业务的发展，该车间又添置了一台Studer S31型万能CNC磨床，它的中心线要比S40型磨床短一些。

     在这些机床上使用的B轴砂轮磨头，可达到0.0001o的分辨率，能够配置30种不同的内圆磨和外圆磨砂轮。Reed先生车间内的S40型磨床，在其砂轮磨头的一侧装有两个并列的外圆磨砂轮。这两个砂轮的直径分别为400mm和500mm，可以在平直或以角度接近的位置上使用。砂轮磨头的另一侧留有安装Fisher主轴的位置，主轴的转速范围为12 000~120 000r/min，用于磨削加工零件的内圆。S31型磨床在砂轮磨头的两侧分别装有两个直径为500mm的砂轮，并留有一个安装内圆磨主轴的位置，用于磨削加工内圆的主轴也可用于磨削加工不圆的表面或者在零件的外围磨削凸轮的轮廓。

       Reed先生说：“他使用矿物油作为冷却介质，代替水溶液，因为矿物油对磨削加工具有很好的性能和优点，有助于磨床保持清洁。每台磨床上都装有专用冷却液过滤和冷却装置，该装置由Transor Filter USA公司提供。其中一个冷却过滤装置的容量为1000L；另一个冷却过滤装置的容量为1200L。这些装置的尺寸适合于这类大型磨床的操作特性，因为它们要求提供较大容量的冷却液。根据记录数据，至今为止，这台S40型磨床上的Trasfor冷却过滤装置已经工作了11000h，系统中使用的矿物油还从未更换过。在冷却液通过1μm的过滤系统前，该装置中的磁性分离器可以清除冷却液中的一部分污染物。由这两个过滤冷却系统产生的热量，通过工厂屋顶的天花板排放到室外，以免使车间内的环境温度提高。”

       Reed先生补充说，“对于工件的精密磨削加工而言，矿物油的冷却与其过滤同样重要。Transor冷却过滤装置将20oC的冷却液输送到磨床上，以冷却机床的基座和工件。如果不能将零件保持在同一温度的情况下磨削加工，那么要磨削阀门零件，并使其圆柱度保持在1μm的水平是不可能的。”

     就Reed先生的加工车间而言，不管在什么时候使用矿物油作为磨削加工的冷却液，机床都必须配置自动灭火系统。他曾经看到过一些较大的生产厂忽略了这个重要的安全问题，因为他们只将注意力集中到初期的成本费用与潜在的利润上。Reed先生确信，因添置这样的防火系统而增加成本是值得的，即使这一系统只使用一次。事实上，该系统曾经使用过一次，不但拯救了他的S40型磨床，而且也挽救了他的工厂。在调试设置过程中，因为一个软件问题，导致砂轮与砂轮修整器碰撞，碰坏了砂轮修整器，并且引起了一个火花。如果没有安装这一灭火系统的话，整个工厂将付之一炬。但这一次故障只造成机床中的一些熔断丝熔化烧毁。