CIMT 2019內(nèi)圓磨床展品評(píng)述

王 嘉

（無(wú)錫機(jī)床股份有限公司 無(wú)錫214135）

第十六屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2019）于2019年4月15～20日在北京中國(guó)國(guó)際展覽中心（新館）成功舉辦。本屆展會(huì)主題“融合共贏·智造未來(lái)”，這一主題準(zhǔn)確、鮮明的反映了我國(guó)機(jī)床工具產(chǎn)品市場(chǎng)和產(chǎn)品發(fā)展的時(shí)代特征，昭示著行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

本屆展會(huì)共有來(lái)自中國(guó)、德國(guó)、日本、美國(guó)、瑞士等28個(gè)國(guó)家和地區(qū)的1700多家機(jī)床工具行業(yè)制造商參展，其中境外展商874家，境內(nèi)展商838家，展出面積各占50%左右，全球范圍內(nèi)的知名機(jī)床工具制造商攜手最新技術(shù)與產(chǎn)品悉數(shù)登場(chǎng)。在內(nèi)圓磨床領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外新品層出不窮，以下為本屆展會(huì)內(nèi)圓磨床的簡(jiǎn)要評(píng)述。

1 國(guó)內(nèi)內(nèi)圓磨床展品介紹

本次展會(huì)國(guó)內(nèi)內(nèi)圓磨床參展商主要有無(wú)錫機(jī)床股份有限公司、無(wú)錫明鑫機(jī)床有限公司、無(wú)錫昌億機(jī)床制造有限公司、北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司、南京康尼精密機(jī)械有限公司以及濟(jì)南四機(jī)數(shù)控機(jī)床有限公司等。

1.1 無(wú)錫機(jī)床股份有限公司

無(wú)錫機(jī)床股份有限公司本次共展出內(nèi)圓磨床有MK2110數(shù)控內(nèi)圓磨床以及WX_034D數(shù)控立式內(nèi)圓磨床。

MK2110型（如圖1所示）機(jī)床是針對(duì)壓縮機(jī)缸體內(nèi)孔磨削加工研發(fā)的3軸控制高精度數(shù)控內(nèi)圓磨床，由于加工零件徑向有切開(kāi)的槽和圓周方向上的孔使得該零件夾持定心和磨削時(shí)易變形，針對(duì)該零件機(jī)床開(kāi)發(fā)了專用的夾具系統(tǒng)，確保了加工精度。砂輪采用了 CBN砂輪恒線速度磨削，金剛滾輪修整。由于加工零件為異型零件，該機(jī)床配備了主軸伺服軸（C軸）精確定位，對(duì)于此零件可配有自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)。

該機(jī)床工作精度：

內(nèi)孔圓柱度 0.003 mm

內(nèi)孔尺寸分散 ±0.006 mm

粗糙度Ra 0.4 μm

圖1 MK2110數(shù)控內(nèi)圓磨床

WX_034D型（如圖2所示）機(jī)床是針對(duì)機(jī)器人的關(guān)鍵零件：針齒殼的內(nèi)孔、內(nèi)端面、內(nèi)孔反端面、外圓、外圓端面、外圓反端面、內(nèi)齒齒廓的磨削加工研發(fā)的產(chǎn)品，機(jī)床立式布局易于安裝工件，并且該零件需一次裝夾多表面磨削，且?jiàn)A持定心時(shí)易變形，針對(duì)加工零件機(jī)床開(kāi)發(fā)了專用的夾具系統(tǒng)，確保了加工精度。砂輪修整采用了三只金剛筆分別修整砂輪的外圓、端面及反端面。

圖2 WX_034D數(shù)控立式內(nèi)圓磨床

該機(jī)床由磨架橫向進(jìn)給（X軸）、上下往復(fù)（Z軸）以及伺服回轉(zhuǎn)軸（C軸）構(gòu)成，磨頭采用左右雙磨頭結(jié)構(gòu)形式，Z1磨頭加工工件的內(nèi)、外表面及正、反端面，Z2磨頭用于針齒殼的內(nèi)齒加工，能夠較好地保證加工零件的內(nèi)外圓圓度、內(nèi)孔對(duì)端面的垂直度、內(nèi)齒齒形的輪廓度及位置度。節(jié)約加工時(shí)間，提高加工效率，同時(shí)減少設(shè)備投入，節(jié)約成本。

1.2 無(wú)錫明鑫機(jī)床有限公司

無(wú)錫明鑫機(jī)床有限公司主要展出了一臺(tái)MX600數(shù)控立式磨床和一臺(tái)MX-2018數(shù)控內(nèi)外圓中孔端面復(fù)合磨床。

MX600（如圖3所示）為六軸控制高精度數(shù)控立式磨床，主要用于RV減速器針齒殼類零件的內(nèi)孔、內(nèi)齒R面及內(nèi)齒R上下端面的精密磨削，同時(shí)也可以加工其他零件的內(nèi)孔、外圓、端面、分段圓弧面及橢圓等異性面。該機(jī)床由磨架橫向進(jìn)給（X1、X2軸）、上下往復(fù)（Z1、Z2軸）、圓弧金剛滾輪修整軸（A軸）以及回轉(zhuǎn)工作臺(tái)（C軸）構(gòu)成，其中C軸采用高精度電主軸結(jié)構(gòu)，由力矩電機(jī)及系統(tǒng)模塊驅(qū)動(dòng)，并加裝角度編碼器進(jìn)行閉環(huán)控制。

該機(jī)床工作精度：

內(nèi)孔圓度 0.002 mm

內(nèi)孔圓柱度 0.004 mm

粗糙度Ra 0.4 μm

圖3 MX600數(shù)控立式磨床

MX-2018（如圖4所示）數(shù)控內(nèi)外圓中孔端面復(fù)合磨床采用鑲鋼人造大理石床身，工件軸往復(fù)進(jìn)給、磨頭固定結(jié)構(gòu)形式，X、Z軸均采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)、進(jìn)口高精度靜壓導(dǎo)軌，減少了傳動(dòng)鏈誤差，極大地提高了座面插補(bǔ)修整，插補(bǔ)磨削的精度。磨削采用了 CBN砂輪保證了小孔磨削中砂輪的使用效率，機(jī)器人的配備一定程度上提高了其加工效率。

該機(jī)床工作精度：

內(nèi)孔圓度 0.0005 mm

內(nèi)孔圓柱度 0.001 mm

粗糙度Ra 0.1 μm

圖4 MX-2018數(shù)控內(nèi)外圓中孔端面復(fù)合磨床

1.3 無(wú)錫昌億機(jī)床制造有限公司

無(wú)錫昌億機(jī)床制造有限公司本次展出了MK2110數(shù)控內(nèi)圓磨床和 MKF2120數(shù)控多功能復(fù)合磨床。

MK2110（如圖5所示）數(shù)控內(nèi)圓磨床采用常規(guī)布局，整體結(jié)構(gòu)中規(guī)中矩，配備一個(gè)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料功能。

圖5 MK2110數(shù)控內(nèi)圓磨床

MKF2120（如圖6所示）整體布局采用兩橫一豎三軸數(shù)控，其中X軸為進(jìn)給系統(tǒng)，Z1、Z2均為往復(fù)系統(tǒng)。

圖6 MKF2120數(shù)控多功能復(fù)合磨床

該機(jī)床能在一次裝夾下，磨削工件的外圓、內(nèi)孔、內(nèi)錐孔及臺(tái)階孔內(nèi)外端面。能在較好的保證加工零件的內(nèi)外圓的同軸度、內(nèi)圓對(duì)端面的跳動(dòng)、外圓對(duì)端面的跳動(dòng)的同時(shí)，也能保證一定的加工效率，節(jié)約加工時(shí)間，減少設(shè)備的投入，節(jié)約成本。

該機(jī)床工作精度：

內(nèi)孔圓度 0.002 mm

內(nèi)孔圓柱度 0.003 mm

粗糙度Ra 0.4 μm

1.4 北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司

北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司本次展出的機(jī)床有RV減速器擺線針輪專用機(jī)床GY-008-400和高精度數(shù)控立式磨床MGK2835。

GY-008-400（如圖7所示）是針對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)RV減速器典型零件擺線針輪而設(shè)計(jì)的一款專用機(jī)床，該機(jī)床采用三面靜壓閉式導(dǎo)軌數(shù)控靜壓工作臺(tái)，立式布局：立柱和橫梁為一體式結(jié)構(gòu)固定在床身上，單滑鞍、雙滑板、雙磨頭的結(jié)構(gòu)樣式，具有良好的動(dòng)靜熱態(tài)剛度及精度，另配備金剛滾輪修整器，實(shí)現(xiàn)精密圓弧面磨削。

該機(jī)床工作精度：

齒向 0.003 mm

周節(jié)累計(jì)誤差 0.009 mm

粗糙度Ra 0.4 μm

圖7 GY-008-400擺線針輪專用機(jī)床

MGK2835(如圖8所示)高精度數(shù)控立式齒輪端面內(nèi)孔專用磨床是一種高精度、高剛度數(shù)控立式磨床，該機(jī)床是為汽車(chē)齒輪內(nèi)孔極端面的多工序復(fù)合磨削加工而專門(mén)設(shè)計(jì)的。

該機(jī)床為立式工件軸布局，工件主軸配置了單薄膜夾具（含軸向氣密檢測(cè)），同時(shí)配置了雙立式砂輪主軸Z1和Z2，分別用于齒輪零件的內(nèi)孔及端面的磨削，同時(shí)在內(nèi)孔磨頭的左側(cè)布置了Z3軸上下料抓料手用于工件的自動(dòng)上下料，Z1、Z2及Z3軸均分布在X軸水平移動(dòng)軸工作臺(tái)上，在機(jī)床的左側(cè)布置了齒輪輸送線，實(shí)現(xiàn)了齒輪類零件的自動(dòng)上下料（如圖9所示）。另外，值得一提的是，該機(jī)床的工作臺(tái)的三面閉式靜壓自驅(qū)式回轉(zhuǎn)的專利技術(shù)和動(dòng)靜壓液體滑動(dòng)主軸的專利砂輪軸，其徑向和軸向跳動(dòng)均可達(dá)到0.001 mm以內(nèi)。

圖8 MGK2835高精度數(shù)控立式齒輪端面內(nèi)孔專用磨床

圖9 MGK2835局部放大圖（軸系）

1.5 南京康尼精密機(jī)械有限公司

南京康尼精密機(jī)械有限公司本次展出的機(jī)床KN-GIV200（如圖10所示）數(shù)控內(nèi)齒成形磨床也是針對(duì)RV減速器針齒殼類零件的內(nèi)齒磨削而設(shè)計(jì)的。該機(jī)床共設(shè)有5個(gè)交流伺服軸和2個(gè)調(diào)速主軸，砂輪軸是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶傳動(dòng)控制的。砂輪修整采用三軸聯(lián)動(dòng)法向修整方式，使得金剛滾輪的磨損對(duì)齒形輪廓的影響較小，同時(shí)提高了金剛滾輪的利用率。

該機(jī)床如果結(jié)構(gòu)形式條件允許的話可添加一軸用于內(nèi)孔、外圓及端面磨削，可一次裝夾完成加工工序，減少系統(tǒng)誤差。

圖10 KN-GIV200數(shù)控內(nèi)齒成形磨床

1.6 濟(jì)南四機(jī)數(shù)控機(jī)床有限公司

濟(jì)南四機(jī)數(shù)控機(jī)床有限公司本次展出了一臺(tái)J4K-078型（如圖11所示）數(shù)控油針三座面專用磨床，該機(jī)床采用瑞士STUDER技術(shù)的人造花崗巖床身，在一定程度上增加了機(jī)床的整體抗振性，機(jī)床X軸及Z軸均加裝光柵尺閉環(huán)控制，砂輪架進(jìn)給導(dǎo)軌及工作臺(tái)均采用平-V貼塑形式，砂輪主軸軸承采用大錐度、多油楔動(dòng)壓軸承，回轉(zhuǎn)精度高、剛性好。

該機(jī)床工作精度：

內(nèi)孔圓度 0.0006 mm

粗糙度Ra 0.15 μm

圖11 J4K-078數(shù)控油針三座面專用磨床

2 國(guó)外內(nèi)圓磨床展品介紹

此次展會(huì)國(guó)外的內(nèi)圓磨床參展商主要有聯(lián)合磨削集團(tuán)的STUDER和EMAG集團(tuán)。從參展的機(jī)床來(lái)看，也都是復(fù)合式磨床，配置相對(duì)比較豐富，布局比較新穎，下面就各公司產(chǎn)品簡(jiǎn)要介紹。

2.1 聯(lián)合磨削集團(tuán)

此次聯(lián)合磨削集團(tuán)旗下的品牌 STUDER斯圖特展出的是S131萬(wàn)能內(nèi)圓磨床（如圖12所示），該機(jī)床的特點(diǎn)是在工件主軸側(cè)安裝了伺服B軸，使得機(jī)床的柔順性大為增強(qiáng)，這樣伺服B軸與X軸及Z軸聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔、內(nèi)錐孔、旋轉(zhuǎn)90度后可直接磨削工件端面，甚至采用極坐標(biāo)的方式可以以工件上的某一點(diǎn)為假想中心回轉(zhuǎn)工件頭架精確控制工件與砂輪的相對(duì)位置，直接磨削出各種型面。因此相應(yīng)的在右側(cè)的進(jìn)給軸上安置了一個(gè)砂輪轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)上安置了大小不同的三個(gè)砂輪電主軸以適應(yīng)不同的磨削要求，S131延續(xù)了STUDER公司產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的一貫性：機(jī)床用于縱向和橫向的滑板的V-平導(dǎo)軌系統(tǒng)直接壓鑄在床身上，并覆以一種耐磨材料，同時(shí)導(dǎo)軌上專利設(shè)計(jì)的凸點(diǎn)機(jī)構(gòu)很大程度上消除了傳統(tǒng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的爬行和漂浮現(xiàn)象，在整個(gè)速度范圍內(nèi)，導(dǎo)軌都能提供很高的精度并能永久保持，而且具有很高的承載力和強(qiáng)大的吸震功能。

圖12 S131萬(wàn)能內(nèi)圓磨床

2.2 EMAG集團(tuán)

EMAG集團(tuán)此次參展的機(jī)床是 VLC200GT車(chē)磨中心（如圖13所示）。VLC200GT車(chē)磨中心采用立式布局，床頭箱倒置，該創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)在國(guó)際上來(lái)看基本沒(méi)有同類結(jié)構(gòu)的機(jī)床。該機(jī)床工件軸C1放置在Z1軸上，整個(gè)Z1軸又跟隨X1軸作水平方向的進(jìn)給。（如圖14所示）機(jī)床的下部固定有三大部分：配備了大砂輪的外圓磨架（SP4）、內(nèi)圓磨架（SP4）和帶12個(gè)硬車(chē)刀位的刀塔（A1）。同時(shí)在整個(gè)機(jī)床的左側(cè)設(shè)有用于工件上下料的自動(dòng)穿梭裝置。其中X1軸的行程達(dá)到了1700 mm，如此大的行程使得一次裝夾下完成內(nèi)外圓及各端面的車(chē)削和磨削成為可能。

圖13 VLC200GT車(chē)磨中心

該機(jī)床主要有以下優(yōu)點(diǎn)：倒立式加工，車(chē)屑及磨削灰向下，比較理想。車(chē)磨一體，預(yù)車(chē)和磨削組合減少了加工時(shí)間，工件表面也沒(méi)有了車(chē)削紋路；在一次裝夾中工件預(yù)車(chē)后只留給后續(xù)磨削很小的加工余量，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)，因?yàn)槟ハ鞯募庸び嗔可倭耍拜喌膿p耗也小了，相應(yīng)的修整頻次降低，即降低了刀具成本。

圖14 VLC200GT整體布局示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

本次機(jī)床展，抗振、熱穩(wěn)定性材料在機(jī)床上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，各種直驅(qū)、直聯(lián)技術(shù)也廣為應(yīng)用，不同種類專用型機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生，不斷彰顯其專業(yè)本色，隨著自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提升，自動(dòng)上下料、在線自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)修整與補(bǔ)償、工件位置的自動(dòng)檢測(cè)、在線探傷等自動(dòng)化功能逐步趨向成熟。智能控制技術(shù)也取得了新的進(jìn)展，在提供精良裝備的同時(shí)通過(guò)軟件和專家系統(tǒng)提供工藝、編程與操作技能等方面的支持。

內(nèi)圓磨床的發(fā)展，伴隨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)。縱觀國(guó)內(nèi)機(jī)床，與國(guó)外機(jī)床相比還存在不小的差距，國(guó)內(nèi)機(jī)床的發(fā)展，仍以傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局為主，從功能上看，還是多以單一的磨削為主。精度保持性及機(jī)床自身的穩(wěn)定性仍具有很大的提高空間，本次國(guó)外機(jī)床所展出的各品種的內(nèi)圓磨床，復(fù)合式的機(jī)床是主流，均為滿足工件一次裝夾多表面磨削，這不僅提高了加工效率，更是提高零件加工精度的必然保證。其機(jī)床的整體布局、新結(jié)構(gòu)、磨削工藝、高精的專利技術(shù)值得我們國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)學(xué)習(xí)。

磨削精度是機(jī)床的靈魂，如何提高機(jī)床本身的精度，任重而道遠(yuǎn)，這需要我們一起努力，研究新的材料，研究新的加工工藝提高核心零件的加工精度，研究新的裝配工藝方法，提高機(jī)床核心部件的運(yùn)行精度，在這些方面，國(guó)外機(jī)床已經(jīng)走在了我們的前面。隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，各行業(yè)產(chǎn)能升級(jí)是必然趨勢(shì)，因此對(duì)于高精加工的磨床功能性結(jié)構(gòu)必須考慮，更重要的是要有自己真正有內(nèi)涵的東西，特別是在能提升機(jī)床性能核心元素上的突破是關(guān)鍵。

本屆機(jī)床展，充分詮釋出機(jī)床制造業(yè)智能化發(fā)展的最新技術(shù)和研究成果，從數(shù)字化到智能化，讓我們攜手世界制造業(yè)的同行們一起努力，進(jìn)一步推進(jìn)新一代智能制造的發(fā)展進(jìn)程，使其能夠更好的為人類服務(wù)，一起迎接美好的未來(lái)。