五轴数控磨床应用是轴承生产制造领域的不二方向

 

    近几年，随着国内数控机床的制造水平不断提高，就是采用国产数控装备并连线生产的，三年时间运行下来，产品质量上了很大的一个台阶，满足了球轴承用户对轴承精度不断提高的要求。同时我们在五轴数控磨床的应用方面也掌握了一些基本知识。

 

    一 五轴数控磨床的基本组成及工作原理

 

    我们使用的五轴数控磨床目前主要应用于球轴承‘两沟一孔’的磨削加工，即轴承内轮内径、内轮沟槽和外软沟槽，由于加工而单一，采用单轴单伺服驱动，结构简单，操作方便，其数控系统（CNC）由数控程序、输入/输出设备、计算机数控装置、可编程控制器（PLC）、主轴变频驱动装置、进给驱动（交流伺服）装置和主动检测装置组成。

 

    数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化的信息对某一对象进行控制的技术。轴承工程师就是牛！由于轴承加工面是单一的，而且曲面加工采用成型砂轮磨削，故数控磨的进给驱动一般采用单轴单伺服系统驱动，输入的数据经过数控系统的运算分配输出指令脉冲，指令脉冲控制伺服电机运行，再经过传动机构使磨床的进给拖板运动，其位置由主动测量检测，再将信号反馈给数控系统。

 

    二 五轴数控磨床应具备的特点

 

    1、高精度：为了保证轴承磨削加工的精度，除了要求机床本体的几何精度和良好的结构特性外，可通过减少数控系统的误差和采取一定的补偿技术来实现，同时必须具备高精度的位置测量和脉冲当量为0.1μm的高性能数控系统。

 

    2、高速、高效加工：轴承生产为大批量生产，提高生产率也是数控机床的主要特性，所以变频主轴转速一般选60000r/m i n，加工直径小于20mm时，主轴转速还可选用75000 r/min的主轴，数控系统根据加工余量自行分配快趋、粗磨、精磨、光磨四个阶段的进给速度和进给量，自动消除空程，缩短加工节拍，提高加工效率。

 

    3、高可靠性是数控机床的关键指标，用平均*工作时间（MTBF Mean Time Between Failures）来考核，必须平均保证40000H以上。

 

    4、智能化利用自适应控制技术从轴承磨削过程中检测到主轴电流变化的信号，来自动调整数控系统的进给量和进给速度等磨削参数，改善磨削加工状态，以达到磨削效果。同时数控系统应具有自诊断功能，运行中能及时发现和消除故障部位。

 

    五轴数控磨床优点如下：

 

    1、适合于复杂异形零件的加工。

 

    2、实现计算机控制，排除人为误差。

 

    3、通过计算机软件可以实现精度补偿和优化控制。

 

    4、加工中心、车削中心、磨削中心、电加工中心等具有刀库和换刀功能，减少了装夹次数，提高了加工精度。

 

    5、五轴数控磨床使机械加工设备增加了柔性化的特点。柔性加工不仅适合于多品种、中小批量生产也适合于大批量生产，且能交替完成两种或更多种不同零件的加工，增加了自动变换工件的功能，可实现夜间无人看管的操作。由几台五轴数控磨床组成的柔性制造系统（FMS）具有更高柔性的自动化制造系统，包括加工、装配和检验等环节。