强力成型磨床和高速脉冲锯切智能带锯床的技术亮点

　　写在技术介绍之前的故事
　　
强力成型磨削这一技术虽早已被发明，但当时对于砂轮磨耗补偿尚未过关，只好冷藏。随着现代数控技术迅速发展，砂轮补偿技术过关，所以近期少数世界企业开始在航空发动机、军工等工业中应用。但这种技术被少数国家垄断，售价昂贵，甚至大多数业内人根本不知道强力成型磨削这一技术，对强力成型磨削能一次切深达10～32mm，比旋风铣削还要快都感到十分惊讶。

在上海市机械制造工艺研究所工作时，我是强力成型磨削研究课题的课题组长。当时，这一研究课题是科委下达的，与当时世界水平同时起步。我和课题组的同伴们一起，一直做强力成型磨削作系统的研究工作，直到被文化大革命中止。

研究成果不能应用于生产，这令我非常遗憾。所以多年来，我一直关注这一技术在世界发展的动态。当得知近期企业开始研发强力成型磨床时，我立即萌发了一个心愿：在我的有生之年，将这一成果转化为生产力！

为了实现这个心愿，我自学了数控、数字化设计等新技能，并自费研制了MLK6667带锯齿型强力成型磨床实验机型。功夫不负有心人：2009年，这项技术获得了上海市科委和经委创新专项奖，中科院上海市科学研究成果查新中心也认定这个项目达到了水平。

关于带锯切削，我也一直在研究——早在2004年，我就发明了高速带锯床，只要30秒，就可以同时锯切三根直径100mm的纯铜，比*的圆锯床更快、更安全、无噪声、消耗少。为成都钢厂研制的高速带锯床，锯切直径320mm的纯铁（潜艇无缝钢，特别软，且粘、韧），只需5分钟，比圆锯床快得多。我还将高速带锯床应用于连铸流水线的定长锯切工段之中，这一创举淘汰了*的圆锯床，打破了洋设备一统天下的局面。

这两种技术案例已经过了生产实践的考验，在技术层面上没有风险，都是应用性技术。下面是对这两种技术的具体分析。

强力成型磨床的亮点
　　
在金属成型切削加工类的机床中，因成型切削加工的难度大，磨床的发展相对于其他机床的发展，是慢一拍的，因此至今在金属成型加工领域中，仍沿用传统的制造工艺——先铣后磨的方法进行生产，设备的投资大，生产效率低、工具的消耗大、能耗大、加工成本高，成为金属切削加工领域中的老大难。

强力成型磨床具有众多亮点：
　　
◆生产率高：

强力成型磨削的金属去除率高达3～6kg/min，一刀的切深可达10～32mm，比铣削、车削、拉削快，一台强力成型磨床的功效不仅可以以磨代铣，还能一台顶二至三台铣床，颤覆了传统机械成型加工工艺，只要在光上一次全切深走刀，就能颐肷庇，一气啊成，获得高精度的成型产品。

◆强力成型磨削的砂轮损耗甚微，加工的能耗少，所以加工成本低，绿色环保节能。

◆节省固定设备的投资：

一台强力成型磨床的生产率≥1～数个传统机械成型切削单元（一台成型铣床加一台成型磨床组成一个单元）的总和，并可节省原专为刃磨成型铣刀的刀具磨床，可以节省一大笔固定设备的投资款。

◆强力成型磨削损耗甚微、成型精度高，所以批量生产自动化（自动补偿）程度高。

◆特别适合加工各种深沟槽，还可加工各种不锈钢、难加工、高强度、耐热合金及陶瓷材料。

强力成型磨床的市场应用需求
　　
齿轮、齿条、蜗杆、丝杆等零件，是机械行业中的基础件，需求量十分巨大。这些机械零件的法向截面都是成型面，因此加工很困难，而强力成型磨削在这些成型加工中具有*的优势。

在这些琳琅满目的基础件之中，经充分的调研，我想首先研发精密齿条强力成型磨床。这是因为：

随着现代数控加工中心机床的普及，在高速、承重、低噪声、长距离直线传动机构中，需大量精密齿条，在电梯行业中用齿条替代钢丝绳索大大提高了*系数。

目前世界上精密齿条仍然是先铣后磨传统老工艺，费工费时，所以精密齿条的售价十分昂贵，我国是低端齿条的制造大国，但因没有国产精密齿条磨床，所以我国的市场被德国ATLANTA、日本KHK、中国台湾YYC三家公司垄断。

zui近我得知太仓多家齿条制造商，都认识到如再在低端产品血拚是没有出路的，所以已有一家公司不惜血本从德国GLOBAL公司进口了两台精密齿条强力成型磨床、两台齿条铣床以及专为刃磨齿条铣刀的刀具磨床。

为此我前去了解情况，起初遭到了拒绝。我知道他们对强力磨削工艺还不甚了解，所以向他们耐心地解析了强力磨削新工艺中的常见现象，如此才有机会进入车间。

但是我发现这两台磨床只能对齿深小于9mm之下模数的齿条进行强力成型磨削，因为它们的工作台面跨度较大、刚性不够、磨头主电机功率不足，此外配置不合理、加工工艺程序编制也不合理，因此砂轮的消耗偏大，不能充分发挥强力成型磨床的威力，所以仍然甩不掉先铣后磨的老法子。

有些企业为了提高产品的质量、降低加工成本，想进行技术改造，比如苏州力强机械制造公司。这是一家船用万匹机制造商，他们本来想购买强力成型磨床磨制连杆齿形接合面，但国外强力成型磨床太昂贵，所以只能望洋兴叹。其实，这种连杆齿形强力成型磨床比精密齿条磨床的结构更简单。

精密齿条强力成型磨床的市场前景
　　
我所发明的精密齿条强力成型磨床，在机床结构方面具有重大突破性的创新，能充分发挥强力成型磨削的功效，水平，能够真真做到以磨代铣，所以特别适合磨削齿条类零件，具有磨头功率强大、生产率高、可加工的跨度大、刚性高、加工长度无极限、机床智能化、信息化、机床结构简单成本低、附加值高等优势。

齿条强力成型磨床投产后，也可以生产精密齿条供应市场，还可生产消隙减速箱与此配套。与砂轮配套单位结成战略合作伙伴后，还可以在为客户售后服务的同时销售砂轮、金刚滚轮和冷却液等等耗材。

此外，这款机床结构*、性能，有知识产权保护，技术复杂系数高，所以不易被仿造。目前，这一新技术正处于市场培育期，是一个可持续发展的好项目。

高速脉冲锯切智能带锯床的优点
　　
我国是钢铁生产大国，下料是各种金属材料进行加工前的首道工序，所以带锯床已成为必要的工艺装备。现在我国带锯床行业发展得很红火，但只能生产低端的带锯床产品，锯切各种难加工材料时，效率低、甚至无法锯切、带锯条的损耗大，截面歪曲浪费材料，所以进口的带锯床在我国还很有市场，且售价不菲，尽管销售量不大，但是仍占据了我国带锯床销售额总量的较高比例。

*带锯床与其他各类机床比较，发展速度并不快，国外的带锯床创新点也不多，除制造质量好之外，近几年来只在高速锯切和数显及程序控制方面有所进步。

我发明的高速脉冲智能带锯床具有以下亮点：
　　
一，高速脉冲复合锯切，便于排屑、锯切力小、锯切效率高是通常带锯床锯切速度3～4倍，能达到甚至超过圆锯床的锯切速度。

二，带锯条的使用寿命长，锯床结构刚性好、可使每根带锯条运行到寿终正寝，不易发生意外损坏，锯切成本低。

三，锯床智能化程度高，的伺服机成本低廉、工作可靠，信价比高，市场竞争力强。

举例说明：在2012年10月上海工博会上，我观察到某德国公司的带锯床，配置了液电伺服系统，目的是预置并显示锯切速度。但实际情况是：由于液压系统反映迟钝，受周围环境温度影响大，zui多只能具有数显和按程序运行功能，根本不能智能控制。这样的产品，价格昂贵，可靠性又很成问题。

高速脉冲锯切智能带锯床市场分析
　　
带锯床市场已成熟，市场容量大，是一种量产的产品，德国一家90人的小带锯床厂年产值750万欧元左右，浙江壶镇带锯床企业规模较大的企业年产值达0.8～1.2亿元，中等规模的企业年产值4000～7000万元，一般小企业1600～3000万元。

随着我国钢产量、特种钢、模具、桥梁、高层建筑、高铁等等行业的兴起，必然会带动带锯床市场，这款产品是带锯床升级换代的新产品，性价比高，可帮助广大中小企业量身定制，解决生产中的难题。

　　　（作者：上海耀胜机床科技中心 顾关耀）