隨著加工過程自動(dòng)化的不斷升溫，為順應(yīng)市場不斷變化著的需求，磨床制造企業(yè)開始將關(guān)注焦點(diǎn)從產(chǎn)量、品種轉(zhuǎn)向磨床制造技術(shù)與自動(dòng)化加工的融合，以及如何采用數(shù)字化手段進(jìn)一步提高磨床的精度。
磨床的自動(dòng)化
哈挺中國有限公司磨床產(chǎn)品經(jīng)理王曉暉先生：目前，磨床的自動(dòng)化程度越來越高，自動(dòng)化也成為了磨床未來發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。但在追求自動(dòng)化的過程中，首先應(yīng)該清楚的一點(diǎn)是，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化要達(dá)到的目的是什么？答案無非是在保證質(zhì)量的同時(shí)，最大化的降低生產(chǎn)成本。主要應(yīng)考慮兩個(gè)因素，首先是機(jī)床本身，其次是加工工藝。
自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)程度對(duì)機(jī)床本身的要求是非常高的，不是所有的設(shè)備都具有這些功能。機(jī)床需要具有一個(gè)模塊化的設(shè)計(jì)，可以滿足不同用戶的需求，來進(jìn)行柔性化的加工。除此之外，機(jī)床還需要具有非常高的運(yùn)算速度，以及非常廣泛的接口以增強(qiáng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的匹配。
另外，加工工藝對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)來說也同樣重要。自動(dòng)化要實(shí)現(xiàn)的是一種無人化的操作，從送料到加工完成，其間的各個(gè)步驟都需要借助人工去實(shí)時(shí)檢測。如果沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，如何干預(yù)機(jī)床做出調(diào)整呢？我們將這個(gè)過程分為pre-process、in-process和post-process，即磨前、磨中和磨后，目的就是能夠進(jìn)行穩(wěn)定、可靠的生產(chǎn)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都不能實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)化的加工。
目前，對(duì)大批量生產(chǎn)要求最高的是汽車行業(yè)，因此對(duì)自動(dòng)化程度的要求也非常高，如國內(nèi)最大的汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)廠荊州恒隆公司，每年生產(chǎn)約10幾萬到20幾萬件的產(chǎn)品，他們選用的是哈挺公司旗下的 TSCHUDIN 3合1磨床，此機(jī)床配備走刀上下料裝置，配備MARPOSS磨前測量裝置、在線測量裝置及磨后測量裝置，整個(gè)生產(chǎn)過程的控制實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化生產(chǎn)，將原來需要3次裝夾的加工合成為一次裝夾完成，同時(shí)加工節(jié)拍縮短了5倍以上。
Wolfgang Haarer先生：我們一直關(guān)注著自動(dòng)化磨床的強(qiáng)勁需求。在全球市場，特別是中國市場，我們的客戶對(duì)這類機(jī)床的興趣一直在增強(qiáng)。對(duì)任何一臺(tái)全自動(dòng)化磨床來說，一個(gè)重要的基本特征就是擁有一個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)。數(shù)字控制系統(tǒng)是自動(dòng)化磨床的前提，我們目前也只制造帶數(shù)控系統(tǒng)的磨床。當(dāng)然有了數(shù)控系統(tǒng)之后還需要?jiǎng)e的部件，如優(yōu)化的軟件，一些附件，如測量系統(tǒng)、修整系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。雖然有些部件是可以在市面上買到的，但我們卻要對(duì)整個(gè)磨床的正常工作負(fù)責(zé)。
我們有一臺(tái)完全自動(dòng)化的磨床 Starline2000 CNC是用來磨削沖頭的。由機(jī)床本身和自動(dòng)上下料系統(tǒng)組成，可進(jìn)行無人化操作。它的高自動(dòng)化體現(xiàn)在幾個(gè)方面：全自動(dòng)無人化操作；自動(dòng)上下料系統(tǒng)，機(jī)器人自動(dòng)存放工件的倉庫一次可存放一個(gè)星期的工件；自動(dòng)測量系統(tǒng)，工件在磨削前后可進(jìn)行測量；高精度，高效率，低損耗的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)修整系統(tǒng)。具有自動(dòng)補(bǔ)償功能。
舒智勇先生：一般來說，磨削加工是機(jī)械加工中保證最終工藝尺寸和精度的精密加工，這就要求磨床具有很高的制造和裝配精度。但現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)磨床的要求還不僅限于此，還要求磨床有很高的自動(dòng)化程度，但是如果有人問磨床具備什么樣的功能才能稱得上是自動(dòng)化的磨床，因?yàn)槟ハ鞴に嚽Р钊f別。我認(rèn)為回答這個(gè)問題不能以機(jī)床的功能或裝備入手，而應(yīng)該從自動(dòng)化目的入手，其目的無非四種：首先，自動(dòng)化以達(dá)到人工（或者說非熟練技工）不能達(dá)到的精度；其次，自動(dòng)化以達(dá)到人工不能達(dá)到的產(chǎn)品精度一致性；第三，自動(dòng)化以達(dá)到人工所難以達(dá)到的效率；第四，自動(dòng)化以縮短人工所帶來的設(shè)置、調(diào)整和裝卡的時(shí)間。
自動(dòng)化不是目的，數(shù)字控制系統(tǒng)，自動(dòng)檢測裝置，自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，自動(dòng)上下料等，要根據(jù)產(chǎn)品的加工工藝、制造精度和生產(chǎn)效率而定。由于精密鑄造和鍛造工藝的發(fā)展，民用產(chǎn)品規(guī)模生產(chǎn)，社會(huì)化分工越來越細(xì)等因素，人們對(duì)磨床自動(dòng)化的要求將會(huì)越來越高。
用高端CNC裝備磨床
王曉暉先生：磨床對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的要求非常特殊，在專業(yè)的數(shù)控生產(chǎn)廠幾乎找不到一款數(shù)控系統(tǒng)是針對(duì)磨床開發(fā)的。磨床要求數(shù)控系統(tǒng)是開放式的，或者說是基于PC的數(shù)控系統(tǒng)。在實(shí)際磨削過程中，磨削的參數(shù)是需要不斷的進(jìn)行修正的，這就需要磨床的數(shù)控系統(tǒng)具有高速運(yùn)算的特性。
目前我們所配海德漢GRINDplusIT的控制系統(tǒng)都是雙處理器的，其中一個(gè)處理器是專門用來做高速運(yùn)算的，這樣才能保證磨削時(shí)數(shù)據(jù)的高速運(yùn)算。
另外，磨削中還有很多磨削循環(huán)，相當(dāng)于一個(gè)個(gè)的宏指令。如果依據(jù)圖形編程的話非常困難，且耗時(shí)，因此我們?cè)趯Ｓ玫哪ゴ蚕到y(tǒng)里面采用了“圖形編程”功能，操作者只需畫出圖形，程序就會(huì)自動(dòng)生成。但有時(shí)這個(gè)程序不是在所有的控制系統(tǒng)中都生效的，還需要設(shè)計(jì)一套匹配的后置處理程序。我們采用的這個(gè)特殊的后置處理程序是由哈挺的全資子公司——瑞士克林伯格公司（KELLENBERGER）與海德漢公司聯(lián)合開發(fā)的。
硬件基于海德漢的iTNC530，軟件中所有的要求和功能都是KELLENBERGER為匹配海德漢的這款數(shù)控系統(tǒng)自行開發(fā)研制的，開發(fā)后的系統(tǒng)稱之為“GRINDplusIT”，是目前現(xiàn)有控制系統(tǒng)中惟一一款針對(duì)磨床開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)，也是我們現(xiàn)在主配的數(shù)控系統(tǒng)。
數(shù)控系統(tǒng)中內(nèi)置了特殊的后置處理程序及優(yōu)化的磨削參數(shù)，做出的圖形就可以生成這個(gè)海德漢系統(tǒng)可以識(shí)別的程序。GRINDplusIT控制系統(tǒng)還可直接識(shí)別 DXF格式的圖形文件，這些文件可直接由AUTO-CAD等軟件生成。操作界面為Windows XP Professional，具有初步電腦操作經(jīng)驗(yàn)的人員既可熟練的使用。為了適應(yīng)不同的優(yōu)化需要，KELLENBERGER的全系列產(chǎn)品都可選配GE FANUC 310is控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)硬件是基于FANUC,軟件也是由KELLENBERGER針對(duì)磨床專門開發(fā)的。
舒智勇先生：切削工藝和磨削工藝在以下幾個(gè)方面是存在區(qū)別的：①伺服系統(tǒng)加減速運(yùn)動(dòng)和工進(jìn)運(yùn)動(dòng)。②加工工具（砂輪或刀具）形狀的幾何描述及磨損補(bǔ)償。③很難用固定循環(huán)（fixed cycle）的方式將典型的磨削工藝包裝起來，以用于各類磨床。因?yàn)槟ゴ驳墓に嚥皇侨ビ嗔�，而是保證最終的千變?nèi)f化的工藝要求。
所以對(duì)于專用磨床制造，需要的是只包含核心功能的簡約型數(shù)控系統(tǒng)，再需要一個(gè)了解機(jī)床了解磨削工藝的專業(yè)軟件開發(fā)商，在數(shù)控系統(tǒng)的平臺(tái)上，進(jìn)行二次開發(fā)以滿足其需要。
磨料磨具保駕護(hù)航
沈陽中科超硬模具磨削研究所：磨料磨具行業(yè)是一個(gè)基礎(chǔ)行業(yè)，但在機(jī)械加工中始終占據(jù)著極其重要的地位。就磨料磨具而言，有三方面的改進(jìn)與突破意義非凡。第一，磨具物理結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如使單位時(shí)間內(nèi)作用工件的磨粒數(shù)增多、使磨削平均長度增長、使磨削接觸面增大，這些都改變了單位時(shí)間的磨除量，有效的提升了效率；第二，超硬磨具的應(yīng)用，主要指以金屬粉末、金屬氧化物或CBN等超硬材料作為填充物，以樹脂、陶瓷或金屬結(jié)合劑制成的磨具的應(yīng)用。目前，由超硬磨具帶來的高精度、高效率的磨削效果已被廣泛認(rèn)可；第三，新型磨料磨具的出現(xiàn)，如微米級(jí)多晶組成的陶瓷微晶磨料、含微細(xì)金剛石磨粒的球殼磨料、超精拋光用聚酯薄膜帶等。這些新型磨料磨具所具有的特點(diǎn)，使其在磨削加工中的優(yōu)勢(shì)得到淋漓盡致的展現(xiàn)。
縱觀磨削領(lǐng)域的發(fā)展，未來的磨削加工將對(duì)磨料磨具提出更高的要求，從目前的現(xiàn)狀來判斷，超硬制品恰恰滿足這些新的磨削需要。如CBN磨料具有良好的熱穩(wěn)定性、硬度高、耐磨性好等特性，故其磨具在磨削加工時(shí)的線速度高、磨削效率高、磨具壽命也高，特別適宜加工高速鋼、軸承鋼、不銹鋼、冷激鑄鐵等黑色金屬材料。此外，滿足各種需要的陶瓷結(jié)合劑砂輪、大氣孔高速砂輪以及不同加工面不同磨粒的砂輪、金剛石鋸片等都將隨著技術(shù)的進(jìn)步而擴(kuò)大應(yīng)用范圍，成為磨削加工中的主流產(chǎn)品。
