CCMT2016数控可转位刀片周边磨床展品评述

陕西汉江机床有限公司姚博世

CCMT2016数控可转位刀片周边磨床展品评述

陕西汉江机床有限公司姚博世

众所周知，我国已成为世界上装备制造大国，不言而喻，我国也是世界上刀具消费大国，硬质合金、CBN和陶瓷刀片可转位刀片的需求量也快速长，从而孕育了数控可转位刀片周边磨床的巨大市场，目前国内高档数控可转位刀片周边磨床主要依靠进口，据悉我国骨干企业的进口量接近百台左右，中等刀片生产企业进口量也在十几到几十台不等。进口设备价格昂贵，以阿格顿（AGATHON）的400 Combi Plus型机床为例，该机床根据配置不同每台售价约600～800万元人民币。

主要展品介绍

CCMT2016展会上有陕西汉江机床有限公司、天通吉成机器技术有限公司、济南博特威精密机械有限公司、瑞士阿格顿（AGATHON）等四家公司展出了数控可转位刀片周边磨床实物，还有几家公司展出了手动周边磨床实物。

陕西汉江机床有限公司此前承担了国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项项目并研发成功2MZK7150全自动数控可转位刀片周边磨床，供高端用户使用。该公司根据我国实际情况及用户需求，研发了这次展出的2MK7130数控周边磨床（见图1）。考虑到机床性能和价格，优化了机床功能，以高精度和较为经济的价格推向用户。

机床采用西班牙发格（Fagor）数控系统和交流伺服系统，选用高精度进口位置检测和反馈元件。主要用于磨削典型可转位刀片周边曲线的精密加工，可磨削的刀片形状：三角形、四方形、正方形、长菱形、多边形及圆形等符合国家标准GB/T2078-2007（带圆角圆孔硬质合金可转位刀片）、GB/T2079-2007（无孔硬质合金可转位刀片）、GB/T2080-2007（带圆角沉孔硬质合金可转位刀片）规定的硬质合金可转位刀片，也可用于磨削陶瓷可转位刀片及形状复杂的非标准刀片的周边磨削加工。非标刀片周边磨削时，可根据需要配备特殊夹具。

机床由床身、十字工作台、回转工作台、砂轮主轴、头尾架（工件主轴）、砂轮修整器、数控系统、自动测量装置、自动上下料机构、液压系统、润滑系统、冷却系统、机床防护等组成。主要结构特点：

（1）机床床身为高强度铸铁，经人工时效处理，性能稳定，机床的所有运动部件都装在上面。

（2）直线运动轴(X)：砂轮横向进给运动，由交流伺服电机驱动，经高精度减速机通过滚珠丝杠副驱动磨头横向进给，采用全闭环系统控制；选用进口滚珠丝杠副和丝杆专用轴承。

（3）回转轴：工件主轴回转（B轴）、转台旋转摆动（C轴）二轴均为回转轴，采用消隙蜗杆蜗轮精密传动；由伺服电机和进口高精度圆光栅实现全闭环控制。

（4）主运动：砂轮主轴的旋转运动，由外置主轴电机驱动，选用进口高精度主轴轴承。

（5）夹紧机构：由液压驱动尾架顶尖，实现刀片夹紧，夹紧力大小可调。

（6）自动测量装置：检测工件装夹误差和完工零件精度检测,根据检测结果，对加工工艺参数进行微调。

（7）自动上下料机构：由两坐标电缸驱动，辅以旋转料台、机械手协调完成上料。工件定位安装在上料电缸上，定位中心调节方便快捷。下料由传输带将工件运送至集料盒。

（8）砂轮修整器：砂轮修整器固定在床身右侧，可实现自动修整、自动补偿。

（9）机床导轨：选用进口精密滚柱式直线导轨。

（10）冷却分离系统：工件冷却选用专用磨削油冷却，自然沉降分离利于磨屑的回收利用。可根据用户要求选用其他分离方式。

（11）防护系统：全封闭安全防护罩壳，配备进口高效油雾分离装置。

机床主要工作精度

图1 2MK7130数控周边磨床

天通吉成机器技术有限公司是上市公司股份旗下的专用高档装备研发、制造、销售和服务的子公司，近年来也瞄准可转位刀片市场，针对硬质合金、陶瓷以及CBN等材料的刀片磨削，研发了系列刀片数控周边磨床，展会上展出了公司最新研发的CPG360可转位刀片磨削中心（见图2）。机床采用力士乐MTXmicro数控系统和交流伺服系统，选用FANUC六轴机械手上下料，有两个料盘供上下料。机床可配备一个离线和一个在线两个砂轮修整器，在线砂轮修整器对砂轮进行清理，保证砂轮磨削时的锋利。机床主要结构基本和瑞士阿格顿机床相似。机床旋转轴的定位精度为0.005°，X轴（砂轮进给轴）定位精度0.005mm，Y轴（工件摆动轴）定位精度0.01mm，砂轮电机功率7.5kW。

图2 CPG360可转位刀片磨削中心

济南博特威精密机械有限公司主要从事刃磨设备的开发研制，本届展会展出了一台250PA-CNC PLUS数控可转位刀片周边磨床（见图3）。机床控制系统为西门子SINUMERIK 828D数控系统，配备有AE声纳系统、自动测量系统、砂轮自动修正系统、自动上下料系统。从该机床的功能、结构来看，基本上是测绘阿格顿（AGATHON）250PA-CNC PLUS机床，数控系统做了重新配置，机床机械结构复杂，略显落后。机床加工精度0.005mm。

图3 250PA-CNC PLUS数控可转位刀片周边磨床

阿格顿（AGATHON）是生产机床和标准部件的公司，生产的数控可转位刀片周边磨床取得了巨大的成功，其磨床已销售到国内许多公司，代表产品有250Leo Peri、350Dom Semi、400Combi Plus等系列的成熟机床，整体水平应该可以代表国际先进水平。此次展会展出了250Leo Peri全自动数控可转位刀片周边磨床（见图4）。该机床采用力士乐MTX数控控制系统，可用于磨削硬质合金、金属陶瓷、CBN、PCD等材料。X、Y、C轴用直线电机和力矩电机直驱；配备有完全集成的三轴机械手，支持4到6个料盘；磨削区域全封闭，湿磨区域独立，与上下料系统分开，从根本上降低了设备故障率。砂轮在线修整适用于磨削各种材料；图形化的用户界面方便操作，图像识别系统可识别和校正工件；机床还配备有2D压力测量系统检测磨削是的法向和切向力，用于优化和控制加工过程。具了解加工工件尺寸一致性可达到0.002mm。该款机床的售价约50万美元。

图4 250Leo Peri全自动数控可转位刀片周边磨床

结语

随着我国由制造大国向制造强国的转变，中高档可转位刀片的需求将会增大，倒逼以手动方式生产低端可转位刀片的公司转型升级，对数控可转位刀片周边磨床的需求也将会增加。通过对CCMT2016展会展出的国内外几家公司生产的数控可转位刀片周边磨床的对比可以看出，国内可转位刀片周边磨生产还处在借鉴国外先进机床阶段，机床的精度、自动化程度、可靠性等方面与国外还有很大差距，希望国内的生产厂家相互学习、沟通，共同提高为我国工具行业提供高品质的装备。国外机床价格昂贵，阿格顿公司的250Leo Peri、350Dom Semi、400Combi Plus售价大约为300、350～380、600～800万元人民币，这也为国内机床生产厂家提供了一定的机会。□