珩磨技术特点与改进

1、工艺吕检测 Technology and Test玷磨技术的特点与改进（上海善能机械有限公司，上海201319）Features and Improveme nt of Honing Tech no logy(Shanghai Sunnen Mechanical Co. Ltd. , Shanghai 201319, CHN)92*!*工艺吕检测 Technology and Test92*!*工艺吕检测 Technology and Test1坊磨技术的发展1.1 弟磨与研贈内孔精加工中，高去除量、短加工周期的怖磨加工 工艺正取代研磨加工工艺。玳會和研蘑Z间存在很多年的联系，带瞬曾经用 作一

2、种抛光丁艺，仅去除0.025 mm的余最。但如今 随着工艺的发展，U大冇所不同行磨发展成为一种高 效率的精加匸工艺。不仅能改善孔的儿何形状和表而 结构组织，而且可以去除钻削、狡削和内関瞎所产生的 残余应力。怖蘑是一种快速高效的内孔稱加工工艺, 应用范围I分广泛,从发动机到阀等乞种零件。怖磨磨粒的切削点很小，并J1同时冇许多点进行 切削，所以不会产生集屮的热和应力，进而把对工件的 厨帀损伤减少到了址小，怖磨后的内孔达到完美的孔 形精度。怖磨是铸造、浇注、钻削、铿削或较削Z后的一种 精加工工艺，使内孔达到很好的几何形状和表而粗糙 度。在放近的I几年内，怖磨C发展成为一种去除最 人、切削效率高的内孔

3、精加工工艺。粗怖孔径25 mm、 孔长25 mm的硬钢冬件时，去除凰在0. 4 mm以上，加 工周期为40 so粗朿后的圜度、宜线度、圜柱度均在 0. 01 mm Z 内，精ffi后均在 0. 001 mm Z 内。玷磨的另外一个优点是改善了内孔的表而结构组 织，生成了带角度的螺旋交叉网纹，形成了具仃很好的 润滑效果的润滑汕膜表而。磨粒的选择収决于所要达 到的表而粗糙度。表面粗糙度值町达到心0. 05 0. 8 |xm 或 R.O. 4 6. 3 （jlih。12 玳磨与内関磨床内関磨需要一个刚性的夹具和磨削主轴，所以需 要怖磨两倍的去除量，前道工序（如:镇孔）所形成的 屮心线不能和夹持的屮心

4、线充全亜合。内関馆较多的 去除晴使它比玳蘑花费的时间更长，潇料的磨损更多。玳潇不需要额外的余晴来清洁孔，1人I为采用浮动 夹具夹持工件,x轴和y轴旋转,z轴不旋转。術磨沿 着孔原有的中心线精加工内孔。和内圆磨相比，大大 节省了劳动成本和烤料成本。内関蘑的成本是玳磨成 本的两倍。在很多的应用中，垢瞬都要比内関殊要快的多，特 别是在孔长与孔径比大于1的情况下。内関會的砂轮 芯轴在长孔的情况下会发生偏转，切削能力也比怖烧 要差。与内関蘑相比，怖烧制造成木低，资金投入也 少。所以怖烧是一种低成本、资金投入少的加工工艺。粗、精怖形成交叉的平台网纹，粘怖后保留粗術的 峰谷，除去了粗f行的峰顶。这些峰谷町以

5、保存润滑油, 以达到更好的零件性能。正确地选择机床、工具、油仃和冷却液，可以怖磨 直径从1.5 mm 1.5 m或更大、材料从铝银钻合金到 钻的工件。一般情况下，对较4更的加工材料选择较软 的布磨油石。2 怖磨技巧術磨为各种应用场所提供许多解决方案。般常川 的怖磨工艺就是采川玷磨油仃。把汕和插入管状的芯 轴中，芯轴中有一个楔子和油石座上的楔子相配套。 当芯轴旋转时，表面速度达到60-90 n）/mino为了能 进行轴向运动，工件或工具需进行冲程运动。油和在 相对于工件内孔运动时形成螺旋式的交叉网纹，交叉 网纹的角度取决于主轴转速和冲程速度。旋转和冲程 运动过程屮楔子运动推动油右运动，进而切削工

6、件。 玳磨油右有磨粒和粘结剂组成。磨粒类型主要包括: 金刚仃、立方氮化硼、碳化硅和氧化铝。粘结剂类型主 要包括：金属肚体、陶瓷垄体和树脂加体。有时也町采 用其他的磨粒和粘结剂。另外一种常见的玳磨方式为电镀金刚石工具。在 圆柱体套上镶上金刚石磨粒，以进行切削。芯轴的形 状为锥形，和套筒的内径相匹配。单冲程的电镀工具 可称为一把电镀金刚右绞刀，首先把它的尺寸预调到 所要求的精加丁尺寸。单冲程电镀金刚石玳會匸具在 精加匸内孔时不会膨胀。这类匸具把楔子、油石芯轴92*!*Technology and Test 亠设计和电镀金刚石的设计融为一体，设计出一个和传 统工具使用方式棊本和似的带油石的怖烧T具。

7、当工 具旋转和胀出时，T.件或丁具在冲程同时进行轴向移 动。丁件和T具运动的结果是在工件的内孔表面上形 成带角度的螺旋式交叉网纹。因为金刚石的磨损很 慢,所以被加匸的零件尺寸比较稳定。大批最生产时 的尺寸、関度和直线度的公差均町达到1 pm Z内。 工、模具车间在钻斥和卧式怖蘑时都可采用此类怖蘑 工具，对软、硬材料的公差均保证在002 - 0.04 mm Z间。电镀绞刀易进行操作和调整，不需要一名高技术 的操作人员。在大批績高效率地加工工件时，瑕好使 用带旋转工作台的多轴立式玳蘑机。例如四轴的玳會 机，可用前两个粗珀,后两个精布。垢轉后工件的尺寸一般改变儿十个微米。粗垢后 把工件玳椭到精怖所要

8、求的尺寸。一般情况下，粗布 采用70 - 100目数的金刚石嘴粒，精怖采用220 1 2(X)目数的磨粒。粗弟时每道工序的去除最更多。 例如：70 H数的金刚石儒粒的单次冲程去除帚为0.03 -0.13 mm,320冃数的金刚彳號粒的单次冲程去除帚 是其一半,0.01 -0.006 mnu旋转工作台每旋转一次 就加工好一个丁件，加工周期为5 20 s,主要取决于 进给速度。每个工具一般都可加15000 100 (X)0个 内孔，主要取决于被加工的零件的材料和去除最。我 公司在此方面享有专利权，商标名"Krossgrinding”,此 丁艺生成传统玳橢工艺的螺旋式交叉网纹。3 冷却液的

9、选择冷却液的选择能影响到玳會加丁的成败。单个磨 粒烧掉的金属切屑最很小，都是微米级的。为了防止 切屑和油石粘结，油石和丁件么间一定要进行很好的 润滑。润滑ft能低、化学十k能差的冷却液很易使切Jrf 嵌入油右的基体屮，就好比让轮胎陷入烂泥屮。嵌入 油石的切卅可能会粘结到丁件上，造成玳烧表面的划 伤或出现裂纹:还会缩短怖烧油右的使用寿命。正确 选择冷却液可以防止此现彖的发生。玳陳加匸工艺常采用水卑冷却液和玳烧油，根据 不同的应用场所町配制不同的怖磨油。含硫的垢烧油 可以消除上述的粘屑现象，不含硫的玳騎油使用一些 禁止便用添加剂的应用场所如航天航空等，也可根据 一些用户的要求配制不含冇油的怖瞬油。

10、单冲程和交 义网纹玳蘑匸艺需要特制的水娃冷却液来防止粘膚现 彖。水皋的冷却液适用于金属堆体的油石和电镀垢會 工具。玳烧油和电镀匸具在一起的应用很好。水基冷 却液可以更好的带走热最。4 怖磨技术的改进4.1 怖濟工艺改进怖濟加工工艺的改进一直都在进行中。大批量生 产需要榕H f f J序解决方案，包括自动上下料系统和在 线测帚系统。域近乂对怖烧机进行模块化设计，这样 用户可根据广1(2的应用来选配模块。许多玳烧匸艺要 经过儿道工序才能到达所要求的低于微米级的直线度 和尺寸。立式模块可在旋转的工作台四周布置匸位, 最多可达12个，为前道测量、中间加工和加工后的测 帚和对工作台的清洗提供了空间。玳僭

11、设备供应商提 供儒料、匸具、机床、冷却液、门动上料系统和测帯系统 等整套怖瞎系统。随着技术和经验丰富员工的缺乏， 需要更多的工业口动化的解决方案。怖憐机的控制系统正变得更加友好，易于操作，减 少了对操作匸的经验要求。这种趋势将会一直持续N 去。玳烧机的控制系统和精密测帚系统广I动控制着孔 的儿何形状和尺寸。操作者能进入UCL和LCIX上下 控制限制范围内)控制孔的宜径尺寸、H线度、和成品 丁件的形状。当冇一纽零件(如两个或更多个)的平 均尺寸超差时，机床的控制系统就会门动地调整参数, 将其重新控制在许町的范闱内。机床控制系统也町控 制无人操作的上下料系统。战先进的机床控制系统配右远程错误诊断调

12、制解 调器和机床监控系统。这些控制系统可使制造商远程 控制用户处的机床。根据机床的数据对机床进行故障 诊断，提供维修方案。将来，机床的控制都通过网络H 接连接到其他机床上。例如加工油泵油嘴的玳蘑机可 以和加匚相配套的活塞的机床连接在一起。尺寸控制 使相配零件的兼容性达到按佳化。可视系统也将被加 到机床控制系统中，用来监控远端的机床，便于对机床 进行维修和故障诊断。柑应的控制系统町决定何时更 换刀具或安装新的油右。新技术的不断推出减少了对 操作员工技术利经验的需求。4.2 油石技术在不断改进低成本的超硬材料正在研究开发中。通过采用不 同的基体来提高玳烧油石的使用寿命。烧料电镀的匸 艺也|匕在改进

13、，如：加入聚四氟乙烯以大大减少切們在 电镀表面的粘结。冷却液技术的改进会进一步提高油 石的使用寿命，减少和冷却液相关的危害及废物处理 问题。Technology and Test 亠Technology and Test 亠2ooi¥irriF工艺吕检测 Technology and Test基于VERICUT数控加工仿真及优化的实现”王亚平 刘 卫 王太勇李宏伟 赵春礼(北京航空航天大学机械匸程及I动化学院，北京100083；天津大学机械工程学院，天津300072 )摘VERICUT是口前少仃的一款既能实现仿真又能进行较好优化的三维CAD/CAM软件。可实现刀具轨迹仿真和机床仿真的

14、同步显示;还可通过调整各个工序的进给率优化NC代码。结合一个“锤 子加工”的典型实例展现了 VERICUT4.4版本环境下数控加工仿真及优化的全过程，并通过分析 其优化机理说明该软件在仿真及优化方而的优越性。关键词:V ERICUT 仿真 优化 数控加工Realization of CNC Machining Simulation and Optimization Based on VERICUTWANG Yaping®, LIU Wei,WANG Taiyong，LI Hongwei3, ZHAO Cluinli(School of Mechanical Engineering a

15、nd Automation» Beilumg University> Beijing 100083 »CHN；Mechanical Engineering College of Tianjin University, Tianjin 300072 >CHN )Abstract: Nowadays VERICUT is a rare kind of three - dimensional CAD/CAM software, which can realize both siniuldtion and wonderful optimization, fool pat

16、h simulation and machine simulation can be displayed synchronously. Through adjusting the feed rates in different machining stages, it can optimize the NC ccxles. A typical example of " hammer machining" demonstrates the whole process of CNC machining simulation and optimization in VERL CU

17、T4. 4 environment . The analysis of its optimization theory shows that the software has advantage of simulation and optimizalioii.Keywords： VERICUT: Simulation: Optimization； CNC Machining94工艺吕检测 Technology and Test94工艺吕检测 Technology and Test冃前国内对于数控机床加仿真的研究匸作主要 集中在机床运动仿真、刀具与夹具和机床的于涉检査, 而优化方而的研究匸作报道

18、的较少。在保证产品质帚 的悄况K,对加T文件和艺进行优化处理，町以人人 提高工件的加工效率和机床的利用率。VEBICLT由美国CGTECH公司开发，对运行于以 Windows及UNIX为平台的计算机上。本文结合实例 介绍其实现数控加工仿真及优化中的全过程。1 VERICUT系统的整体结构和主要功能VERICUT具仃强人的三维加工仿真、验证和优化多油石的JR磨工具可以加工10 000 20 000或更 多个内孔,这些高强度热处理过的钢制粘密工具可以 多次巫复使用。垢磨供应商町根据客户的需耍特制使 用于大批量高效率生产的此类工具。上洵善能机械育限公司地址:上海浦东康桥东路889号,邮编：201319,电话: 等功能，主要由以下模块构成(如图1所示)。(1 )Verification模块 运行其它模块的前提，提供 3轴验证功能,可检测出碰撞、快进、后置处理、过行程 等错误，并将出错的程序序号全部记入H志文件。(2 ) Machine Simulation 模块 使 VERICUT 能用 M&G代码或其它I定的方式来解读可识别的数控代 码，然后模拟在实际牛产中机床的运动和虚拟的T