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2014-09-18 在磨床中高效修整金属粘结剂砂轮 STUDER

出处:www.joyoucnc.com  分类:技术支持  发布:2014-9-27 11:13:02  阅读:(1132)
摘要:2014-09-18 在磨床中高效修整金属粘结剂砂轮 STUDER

2014-09-18  在磨床中高效修整金属粘结剂砂轮 STUDER

金属粘结剂砂轮带来更高效率但是如何修整?

采用电蚀方式的集成修整技术WireDress® 使用金属粘结剂砂轮进行磨削开启了一片全新的天地,从而使辅助时间得到显著降低。按照Fritz Studer AG所述,相比陶瓷粘结剂和树脂 结剂,在磨削流程中采用此技术能使磨削性能提高30%,并使砂轮磨损降低70%。采用该技术也能修整具有特别精密轮廓的砂轮。

金属粘结剂砂 轮尤其适用于加工难切削材料,如:高合金淬硬钢、硬质合金以及陶瓷。这类砂轮尤其耐变形、耐高温,并能将磨削时产生的热量更快地排出。砂轮由一种嵌有金刚 石或 CBN(立方氮化硼)磨粒的烧结金属矩阵组成。它能实现特别高的切削性能,因为金属粘结 剂能将磨粒很好地粘附住。

异常高效: 电蚀修整

属粘结剂的优点也正是其缺点,因为此种砂轮的修整都需要花费很大的精力。比如,采 用碳化硅修整轮修整常常无法获得满意的结果,精密的轮廓更是不可能做到。另外,以机 械方式很难使磨粒与金属矩阵分离,这期间会造成两者都受损。另外,无法生成足够高的磨 出露高度,以至于无法实现这类砂轮的最高性能。金属粘结剂砂轮的超硬磨粒也会导致修整 轮严重磨损,这将在几何精度方面给它自己带来某些限制。

专业人员找到了替代修整方法,比如:采用电化学(ECM)和电腐蚀(EDM)修整工艺。采用这两 种工艺都能生成很高的磨粒出露高度,而且修整时勿需接触。电蚀修整工艺不需要采用任何 化学活性液体来去除金属粘结剂。

蚀修整工艺采用了EDM火花机床的基本工作原理(EDM=电火花加工),早在 很多年前它就已经被用于精密加工了。而且,采用这两种工艺时,将通过连续超短 快速直流脉冲去除材料,它将在电极和电解质中工件之间的间隙产生放电。在放电时, 细微的砂轮金属粘结剂区域将被熔化成小颗粒,继而被电解质从间隙中冲走。

有时候,为了修整金属粘结剂砂轮要使用外部修整机。那就必须将砂轮从磨床上拆下, 然后搬运至修整机,接着还要将其运回来,并重新安装到磨床上并进行调整。这使微米 级精度难以达到。另外,搬运和物流工作带来的时间和成本劣势使机床集成修整系统更显示出其巨大优势。

通过线切割腐蚀实现一体化修整

Fritz Studer AG凭借STUDER-WireDress®把一种基于线切割腐蚀方式进行工作的全新修整机推向了市场,该机与磨床及其控制系统实现了全面集成。从而不再 需要为进行修整而将砂轮拆下。由于磨粒容屑空间很大, 使得砂轮非常锋利。这样就有大量的磨削油进入磨削区,这样就能采用很高的进给速度, 且工件变形很小。从而能使修整间隔时间变得更长。因为修整流程工作量很小,所以,当 轮廓很复杂时也可缩短修整周期。因为用户能在粗加工和精加工时充分利用金属粘结剂砂 轮的优点,所以就能在不到一年的时间内收回STUDER-WireDress®修整系统的投资。

从工作原理上来讲,此修整器就是一台小型线 切割机。电极就是一根金属导线,它以每秒 100毫米的恒定速度切向移过与导线保持很小间隙的加工位置。砂轮就是另一个电极,在修 整时它以每秒50140米的线速度运动。不需要使用专用电解质,因为磨削所使用的磨削油 就具有这个功能。修整导线被定位在圆形陶瓷薄导轮圆周上的一条沟槽中。陶瓷导轮在导线 和砂轮之间发出火花的位置拥有一个穿丝口。

对常规金属粘结剂砂轮进行修整时,进给速度可达到1525毫米/分钟。在砂轮上主要以 这种方式加工内圆弧半径为0.2毫米以及外圆弧半径为0.05毫米的自由几何形状和精密轮廓。期间,材料去除量最高可达到80mm3/min。采用此非接 触式修整工艺时,磨粒将保持其原 有形状。

修整工具无磨损

因为在修整流程期间导线持续运动,所以在修整位置上始终有一个具有准确几何尺寸的电极。

修整装置的导线轮上有着长达十公里的导线; 凭借着这些导线储备量可不停地进行长达 16个小时左右的修整。使用过的导线在修整流程后将被直接切割成小段,并将其收集在一个 容器中。电极导线通过陶瓷导轮运行,导轮非常结实,使用数百小时后才会出现磨损。在其 圆周上具有三个之前所提到的穿丝孔,需要时可将导轮转动三分之一个圆周,从而又能实现正常的导线输送了。

控制系统集成于磨床控制系统中

STUDER- WireDress®的控制系统被集成于磨床控制系统中。它拥有所有必需的修整功能 ,并包含一个采用轨迹优化进行智能化成型的软件(StuderDress integrated)。磨床工人 不需接受专门培训即可操作修整机,控制系统显示屏上那清晰明了的向导功能将向他提供操作引导。

作为STUDER公司Blue Competence措施的一部分,这一新技术还使能源得到了显著节约。在修整时,该机仅需大约500瓦,待机时更是仅为25瓦。要知道:采用金刚石滚轮 的旋转修整操作需要消耗1.5千瓦;其中,用于提供密封空气的能源消耗是持续的,已经达到1千瓦。

WireDress®技术的开发历经基础 研究、试运行和工业化产品,整个周期长达7年,开发工作是在S22机床上进行的。这是一个生产平台,用于批量生产中型工件。采用该机床能进行各种 加工,如:内外圆磨削、成型和螺纹磨削、采用160毫米宽砂轮的重负荷应用或以高达140/切削速度进行高速磨削(HSG)STUDER- WireDress®也可用于数控万能内外圆磨床S31 S41

Fritz Studer AG技术中心,对于所有新开发的技术都将基于严格的生产条件进行测试,测试 时间甚至常常超过数年。从实践应用中得出的改善和优化方案将在研发工作的这一阶段得到贯彻。这样,所谓初期问题将被消除,这样在投放市场时就能向客户 提供技术成熟并可立刻使用的机床。

 

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