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　　　　　　　　　　　 文獻(xiàn)綜述 學(xué)院（系） 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 數(shù)控立式復(fù)合磨床的興起與發(fā)展趨勢 　　在2008年4月第五屆中國數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)上和10月舉行的第九屆中國國際機(jī)床工具展覽會(huì)上，展出了不少數(shù)控立式復(fù)合磨床。數(shù)控復(fù)合磨床成為這兩個(gè)展會(huì)的亮點(diǎn)，不僅展品較多，而且水平普遍較高，顯示了國內(nèi)各專業(yè)廠對(duì)該類機(jī)床的重視。該類機(jī)床順應(yīng)了當(dāng)今世界機(jī)床工業(yè)“高速、復(fù)合、智能、環(huán)保”的發(fā)展潮流，適合了多品種小批量、變品種變批量的生產(chǎn)方式。機(jī)床可廣泛地應(yīng)用于對(duì)圓柱、圓錐、球軸承內(nèi)、外套圈、滾道及端面各表面的多批量、多品種、多規(guī)格的精加工磨削;也適用于齒輪類、套筒類等零件的高精度磨削加工。 1. 數(shù)控立式復(fù)合磨床的興起 　　數(shù)控立式復(fù)合磨床是近年來興起并發(fā)展迅速的一種機(jī)床品種，主要針對(duì)中大型圓柱、圓錐類工件不能一次裝夾在臥式外圓磨床上完成磨削的難題而專門開發(fā)的。數(shù)控復(fù)合磨床是目前在國際上流行的高新技術(shù)機(jī)床產(chǎn)品，具有較高的技術(shù)含量。在市場調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，許多用戶反映目前在端面和外圓磨削360mm以上工件時(shí)，沒有適合的加工設(shè)備。近年來，要貫徹新的國際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)齒輪的精度提出更高的技術(shù)要求，急需采用磨削的工藝手段來貫標(biāo)。 　　數(shù)控立軸復(fù)合磨床針對(duì)了用戶的需求，順應(yīng)了當(dāng)今世界機(jī)床工業(yè)“高速、復(fù)合、智能、環(huán)?！钡陌l(fā)展潮流，適合了多品種小批量、變品種變批量的生立方式。數(shù)控復(fù)合磨床可以通過一次裝夾就完成零件的內(nèi)圓、外圓、端面、錐面等的復(fù)合磨削加工，具有高效率、高精度、操作方便等特點(diǎn)，機(jī)床的組合性強(qiáng)，可以安裝ATC砂輪庫、APC交換工作臺(tái)、AMS自動(dòng)測量系統(tǒng)及機(jī)械手等功能部件，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。同時(shí)還由于立式布置夾緊力小，夾具比較簡單，占地面積小，節(jié)約設(shè)備的購置費(fèi)用。該機(jī)床適合于磨削加工盤類、智囊軸類、套筒類等長徑比比較小的零件，特別適用于汽車配件、齒輪加工、軸承以及其它行業(yè)多品種、小批量的零件加工。 2. 復(fù)合磨床的特點(diǎn)與主要結(jié)構(gòu) 1）復(fù)合磨床的特點(diǎn) 立式磨床具有磨削精度高、加工效率高、占地面積小、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。特別在大工件的裝夾方面具有臥式磨床沒有的優(yōu)點(diǎn)。用立式磨床可利用重力固定工件，主軸不會(huì)變形。此外，與臥式磨床相比，用于固定工件的夾力較小，工件本身幾乎不會(huì)發(fā)生變形。通過利用工件本身的質(zhì)量，可與固定側(cè)端面緊密相貼，而使工件的落座位置保持穩(wěn)定。 2）復(fù)合磨床的主要結(jié)構(gòu)： 　　以圓工作臺(tái)為中心，周圍分布不同的磨頭。主要結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)塔式立柱，可360度旋轉(zhuǎn)，磨頭安裝在轉(zhuǎn)塔不同的面上。這種結(jié)構(gòu)比較緊湊，制造難度較大。另有采用整體鑄造的和橫梁連成一體的立柱，具有較好的剛性，有利于提高加工精度，適用于中型機(jī)床使用。還有采用立軸圓臺(tái)雙立柱龍門結(jié)構(gòu)，橫梁上裝有拖板及磨床，一般適用于大型機(jī)床使用。 3. 國內(nèi)外數(shù)控復(fù)合磨床的生產(chǎn)概況 　　復(fù)合磨床的加工對(duì)象是大型的圓工件，這類工件的加工長期以來是采用立式磨床。立式磨床是以立式車床為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)制造的，其布局形式和總體結(jié)構(gòu)都與立式車床相似。機(jī)床一般具有較高的剛性和抗振性，加工精度高于立式車床。生產(chǎn)廠家也多為重型機(jī)床制造廠家。主要的生產(chǎn)廠家均為國際上著名的重型機(jī)床生產(chǎn)廠，如法國MEL重型機(jī)床集團(tuán)下屬的貝蒂公司、德國的DOERRIES（多列士）公司、日本的O-M公司、美國的莫奇（MOTCH）公司等等。 　　近年來，隨著用戶需求的增加，工件的規(guī)格擴(kuò)展到中小尺寸，立式磨床的生產(chǎn)也隨之?dāng)U展到一些著名的磨專業(yè)廠，產(chǎn)品的技術(shù)含量也得到較大的提升，在機(jī)床的結(jié)構(gòu)、總體布局、控制技術(shù)以及先進(jìn)的配置方面都有很大的發(fā)展，逐步形成了較完整的數(shù)控復(fù)合磨床系列產(chǎn)品。同時(shí)，復(fù)合磨床配置了自動(dòng)砂輪交換系統(tǒng)、自動(dòng)測量等，逐步演變?yōu)槟ハ骷庸ぶ行?，有些廠家還與其它的金屬加工手段如銑削、鉸削等相結(jié)合，形成效率更高、加工范圍更廣、加工集成度更高的加工中心。 　　目前，國外主要的生產(chǎn)廠家有日本太陽工機(jī)、意大利法力圖、國際斯來福臨集團(tuán)下屬的MAEGERIE公司、德國ELB公司、西班牙的達(dá)諾巴特公司、臺(tái)灣的大光長榮等生產(chǎn)廠家。這些廠長大多生產(chǎn)中大型的復(fù)合磨床，其中日本的太陽工機(jī)從1991年起生產(chǎn)和銷售數(shù)控復(fù)合磨床，形成了能磨削大中小型工件的NVG系列，其中小型立軸轉(zhuǎn)塔式復(fù)合磨床IGV-INT、IGV-3NT型，能磨削的外圓直徑為10mm。小型轉(zhuǎn)塔式立柱機(jī)床在世界上獨(dú)具一格。Maegerle公司生產(chǎn)的能進(jìn)行其它金屬切削的復(fù)合磨床，該公司批量生產(chǎn)以MGC和MFp系列機(jī)床為基型的多用途機(jī)床，不但可以承擔(dān)成形磨削、平面磨削和外圓磨削以及內(nèi)圓磨削，還可以承擔(dān)車削、銑削、螺紋磨削、精密鉆削和鉸削以及內(nèi)孔的精密鏜削。 　　與國外相比，國內(nèi)的數(shù)控立式復(fù)合磨床起步較晚，但目前生產(chǎn)這類機(jī)床的已有無錫機(jī)床有限公司、無錫明鑫、杭機(jī)集團(tuán)、四川富臨集團(tuán)成都機(jī)床有限責(zé)任公司、天津第二機(jī)床廠、北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司等，已形成一定的生產(chǎn)批量，產(chǎn)品技術(shù)水平逐步提高，無錫明鑫機(jī)床公司還有部分機(jī)床出口。其中，無錫市明鑫機(jī)床有限公司是國內(nèi)最早生產(chǎn)立式復(fù)合磨床的企業(yè)，已形成較完整的產(chǎn)品系列。 　　近年來杭州機(jī)床集團(tuán)通過國際合作而積極開發(fā)高精度數(shù)控立軸復(fù)合磨床系列，其中MGKF600高精度立軸復(fù)合磨床已研制成功，工作臺(tái)直徑為600mm，計(jì)劃根據(jù)市場的需求，機(jī)床最大規(guī)格將達(dá)到5000mm，目前正在研制的有5種規(guī)格。MGKF600高精度數(shù)控立軸復(fù)合磨床已試制成功并交付用戶使用，使該公司成為全球綜合磨床供應(yīng)服務(wù)商的戰(zhàn)略目標(biāo)大大邁進(jìn)了一步。 　　四川富臨集團(tuán)成都機(jī)床有限責(zé)任公司的前身是有50多年歷史的成都機(jī)床廠，主導(dǎo)產(chǎn)品是各類內(nèi)圓磨床。近年來，根據(jù)生產(chǎn)需求和自身產(chǎn)品發(fā)展的需要，發(fā)展并形成了數(shù)控立式磨床系列，已有MKD2850、MKD2880、MKD28125、MKD28160等，最大工作臺(tái)直徑達(dá)1600mm。 　　天津第二機(jī)床廠二年前研制成功的2MKM95250數(shù)控立式萬能磨床，彩了氣壓卸荷導(dǎo)軌和正反防護(hù)2項(xiàng)發(fā)明專利，具有較高的水平。該公司目前最大的規(guī)格是3150mm，目前正在研制加工直徑為4000mm的重型數(shù)控精密立式萬能磨床。此外，北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司在2008中國數(shù)控機(jī)床展上展出了MKG28100數(shù)控高精度立式萬能磨床，尚未形成批量和產(chǎn)業(yè)化。中國齊重?cái)?shù)控的BVG數(shù)控立式磨床制造水平較高，機(jī)床最大加工直徑達(dá)2500mm，加工精度達(dá)到0.003mm，機(jī)床主要用于風(fēng)電行業(yè)。遼寧朝陽博文機(jī)床有限公司也生產(chǎn)VGk110立式數(shù)控萬能磨床，還有一臺(tái)可以磨削曲線的立式磨床。 4. 立式復(fù)合磨床的發(fā)展趨勢以及應(yīng)注意的幾個(gè)問題 與國外同類技術(shù)相比，國內(nèi)的復(fù)合磨床起步較晚，在加工精度、自動(dòng)化程度、加工的集約性方面尚有一定差距，而且符合機(jī)床的發(fā)展趨勢是把不同機(jī)床加工結(jié)合在同一臺(tái)機(jī)床上，如在磨床上結(jié)合銑削、車削，形成效率更高、操作更方便的復(fù)合機(jī)床新品種，在這一方面，我們還有很長的路程要走。 （1)根據(jù)用戶的要求，立式復(fù)合磨床的規(guī)格向大小兩頭發(fā)展，逐步發(fā)展工作臺(tái)直徑達(dá)2.5米、3米、4米甚至5米的機(jī)床。小規(guī)格機(jī)床的發(fā)展受到市場因素的制約，用戶對(duì)小規(guī)格的復(fù)合磨床的需求并不緊迫，用立式復(fù)合磨床替代臥式端面的內(nèi)圓磨床有一定的難度。從國外立式復(fù)合磨床來看，除了日本太陽工機(jī)有小規(guī)格機(jī)床外，其它的廠家基本上都是大規(guī)格的機(jī)床。但是，從發(fā)展的觀點(diǎn)看，小型立式復(fù)合磨會(huì)有潛在的市場需求，一旦現(xiàn)有加工設(shè)備不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，就會(huì)急需用新設(shè)備來替代老設(shè)備。如果能實(shí)現(xiàn)替代，市場潛力就不可估量。如果新設(shè)備能大幅度提高磨削效率，即使價(jià)格比較高，也會(huì)有很大競爭力。 （2）復(fù)合的手段將呈現(xiàn)多樣化，機(jī)床采用模塊化設(shè)計(jì)原理，可把不同種類的磨頭以及采用其它金屬加工手段的裝置結(jié)合在一起，形成各種復(fù)合機(jī)床。 　?。?）采用先進(jìn)的部件，向磨削中心和加工中心的方向發(fā)展。機(jī)床將采用砂輪交換裝置、刀具交換裝置、機(jī)械手、自動(dòng)測量裝置，形成集成程度更高的復(fù)合機(jī)床。 　?。?）立式復(fù)合磨床將在風(fēng)能電行業(yè)發(fā)揮重要的作用，我國風(fēng)能資源豐富，近海和海上可開發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約7.5億kw。2010年，風(fēng)機(jī)電裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦，風(fēng)機(jī)需使用大型的軸承、如洛陽軸承最大轉(zhuǎn)盤軸承5.5m左右，風(fēng)力發(fā)電的主軸、風(fēng)機(jī)輪轂等的需求量很大，這些大型零件的磨削加工必須采用復(fù)合磨床。 5、 在發(fā)展數(shù)控立式復(fù)合磨床時(shí)應(yīng)當(dāng)引起注意的幾個(gè)問題： 　　 （1）應(yīng)避免生產(chǎn)廠一哄而上，造成劇烈的市場競爭和資源浪費(fèi)。目前，該種機(jī)床的制造廠增加很大，大家都想吃頭口水，但由于市場的容量還不能預(yù)計(jì)，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)。生產(chǎn)量應(yīng)與需求量相適應(yīng)，否則會(huì)造成經(jīng)濟(jì)效益低下的結(jié)果。 　　（2）機(jī)床的配置應(yīng)當(dāng)與用戶的實(shí)際生產(chǎn)需求相適應(yīng)，并不是機(jī)床的配置越好銷路就越好。在我們社會(huì)主義初級(jí)階段的國情下，有些高技術(shù)含量的機(jī)床品種如高檔的復(fù)合磨床、磨加工中心尚缺乏銷售動(dòng)力。先進(jìn)技術(shù)的前瞻性與現(xiàn)實(shí)往往存在一定的距離，因價(jià)格等原因造成“叫好不叫座”的局面。 　　（3）應(yīng)加強(qiáng)行業(yè)工作，以標(biāo)準(zhǔn)為紐帶，適時(shí)組織制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范復(fù)合磨床的制造。 　　（4）在條件成熟時(shí)，由機(jī)床協(xié)會(huì)牽頭召開制造廠經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，推進(jìn)數(shù)控復(fù)合磨生產(chǎn)。 　　（5）目前，復(fù)合磨床的型號(hào)名稱較多，有的叫立式萬能磨床、有的叫立式磨床，給用戶選帶來一定的困難。 參考文獻(xiàn) ［1］中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：18-20. ［2］梁訓(xùn)王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：21-28. ［3］中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)控系統(tǒng)分會(huì).CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(5)：13-17.