摘要：随着经济与社会发展，工业行业在逐步发展壮大，而在行业发展的过程中某些关键技术问题仍然没有得到解决，比如磨床的开发应用。国内磨床通常应用的是磨削方式，并且在自主产权方面几乎为零。而一些发达国家则利用的是数控磨床来解决生产方面问题，数控磨床的技术含量高并且对外具有严格的保密性，国内未能有效掌握此方面技术。从经济性方面来考虑，设备进口需要较高的费用，并且在使用的过程中维护费用高，从而造成了整体的成本上升，为了满足生产的需要，必须研制符合我国工业生产的设备，从而推动行业的进一步发展，推动自主创新，本文就CBN高速数控外圆磨床的开发与应用作简要阐述。
关键词：高速数控外圆磨床；开发应用；分析
数制机床方面与发达国家相比有一定的差距，主要地体现在控制精度方面，而随着我国工业行业的发展，对机床的要求在不断的提升，单一依靠外部技术与设备已经无法满足工作生产的需要。而我国工业行业在发展的过程中通过技术引进与积累，立足于自主创新，研发工作也取得了一定的突破。
一、机床的总体结构与工作原理
（一）机床总体结构
机床通过两联坐标的应用从而实现磨削功能，主要的运动控制核心是PMAC卡，X轴主要是前后移动进行重复性工作，C轴则是主轴旋转，Z轴工作台移动。三轴配合工作，通过电机驱动，削磨进给量控制则是由砂轮来完成，CBN砂轮动平衡通过平衡仪来完成工作目标，加工精度从而得以提升。机床的主要零部件包括了砂轮架，电主轴部件，X轴滚珠丝杠，主件工轴，工作台，尾座，砂轮修整器，砂轮架部件是基于普通砂轮架部件改造而来。
（二）机床的工作原理
数控系统硬件部分包括工控机，控制元件，电机，检测零件，包括半闭环与全闭环，执行元件。运动控制元件与工控机相互传递信息，控制元件指令电机从而驱动执行元件完成运动。实际的位置则由检测元件来完成，运动控制元件对其进行修正。
二、机床的布局
机床布局通常是由工作区域内工件夹装方式决定的，而夹装工件的回转中心轴通常是卧轴布局。砂轮主轴与工件外轴二者间是平行关系，目的在于满足外圆加工的同时，也能满足非圆加工要求。传统外圆机床布局，为了对端面的削磨状态进行改变，以此来提升外圆与端面加工精度，砂轮架与工作台导轨采用非正交方式，工件轴线与磨头轴线二者间存在夹角。在对非圆进行磨削时，为了满足工件轮廓与砂轮二者间的关系，外磨床采用正交布置。
三、数控外圆磨床非圆削磨适用性分析
进行削磨作业时，工件会受到一定抗力，外磨床砂轮直径通常比较大，利用CBN砂轮或者是利用金钢石砂轮，削磨线速度能够得到有效提升，削磨力则能够降低，机床系统变形则能够有效减少，对于加工精度与生产效率提升非常有利。对非圆进行削磨时，半径作为两轴的运动参数，磨损变化会影响到工件轮廓精度，并同时影响到砂轮进给、补偿精度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于外磨床砂轮而言，其直径越大，削磨颗粒就会越多。工作台纵向运动会提升砂轮耐用度，保持砂轮半径尺寸，使其自延修周期延长，加工尺寸控制工作就会变得更加容易。
单从理论方面来看，工件台选择需要和工件长度相匹配的砂轮宽度，工作台调整好之后就无需再移动。而在实际工作中，工作在进行削磨时，工作台的纵向运动会提升削磨工件质量，从而避免砂轮缺陷映射于工件表面，削磨纹路能够得到改善，砂轮耐用度也能够得到提升，使砂轮受到的磨损处于一种均匀状态。
四、CBN高速外圆磨床的研制
磨床研制工作应用的技术包括了高速削磨工艺与加工技术，超硬材料砂轮精修整，砂轮制造技术，削磨用液与供给，高压冷却系统。砂轮外磨圆床设计需要满足以下方面要求，主轴具有较高回转精度，磨床需要具备一定的刚度，高于普通磨床约50%。磨床进给系统要有较高精度，以此来确保削磨尺寸与几何形状精度，表面粗糙程度等。磨床运行件需要具备良好密封，防止磨料进入，从而使机件受损。削磨液过滤与供给系统完整良好，机床部分有防振与隔振措施。
机床采用了防护罩，导轨以及其轴部位都做了防护处理，配备了相应防护措施。机床核心部件是主轴单元，其性能关系到机床加工性能，主轴特点体现在调速范围宽，转矩大，功率大。电机配置过载保护，当过载情况出现时。砂轮架可以后退。头架利用电机驱动带动齿轮拨盘旋转，转速可以在合理的范围内自行设定。两轴数控由交流电机进行驱动，工作台与丝杠螺母之间利用柔性结构进行联接，消除快速运行而产生的振动，以及加工与装备过程中误差存在对精度造成的影响。通过轴向定位器与主动测量仪，实现闭环控制情况下磨削自动测量。
结束语
数控技术从研发到应用经历了一个长期发展的过程，并且随着相关技术发展日益成熟与完善，尤其是以计算机为代表的信息技术发展，使数控技术应用范围扩大，并且工作效率与结果都有了明显提升，推动了制造行业与相关行业发展，为社会发展奠定了坚实的基础。
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论文作者:崔洪林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
标签：砂轮论文; 磨床论文; 工件论文; 机床论文; 数控论文; 磨削论文; 精度论文; 《防护工程》2017年第15期论文;