特殊設(shè)計的拋光瓦
圓柱形的軸頸,例如曲軸、凸輪軸和傳動軸的軸頸,采用拋光砂帶進行加工(見圖27)。凸輪軸上凸輪的拋光是一種特殊情況,因為加工表面具有典型的桃形輪廓,而且凸輪側(cè)面甚至可能略微凹陷。在這種情況下就不能使用傳統(tǒng)的圓角拋光瓦進行加工。刀具施加的壓力在凸輪尖端產(chǎn)生局部載荷,這導(dǎo)致該點的去除余量與凸輪側(cè)面或底部的去除余量不同。
圖27:立式設(shè)計的單工位砂帶拋光機用于卡車曲軸和凸輪軸的加工
如果刀具施加的壓力分布盡可能的均勻,則可以避免凸輪形狀產(chǎn)生不必要的變形。為此,德國索菲納研發(fā)了一種特殊的凸輪拋光瓦,這種設(shè)計不會施加總的壓力,而是將壓力分散在兩個點上(圖28)。使用這種拋光瓦,可以保持凸輪的輪廓,而且即使是帶有凹面的特殊形狀凸輪也可以是一種最佳方式的加工。另一種選擇是,凸輪也可以用超精油石來加工,油石可以隨著凸輪的輪廓進行表面研磨。
圖28:拋光凸輪的特殊設(shè)計的拋光瓦
超精研磨油石夾
通過式加工工藝,采用氣動方式啟動的油石導(dǎo)向裝置配有油石夾,由機床立柱支撐,幾乎不受任何外力。因此,在每分鐘25000次的振蕩頻率和3-6 mm的振幅下(在最大撓度下產(chǎn)生的力約為3000 N)產(chǎn)生的明顯慣性力幾乎完全得到補償。所以機床在加工時產(chǎn)生的噪音很小,并實現(xiàn)了出色的超精研磨加工效果。配有油石夾和油石導(dǎo)向裝置的振蕩頭可以進行調(diào)整,以確保油石和工件的軸精確地相互平行對齊。即使是油石的壓力,也可以通過調(diào)節(jié)器為每個油石導(dǎo)軌單獨調(diào)整。
監(jiān)控設(shè)備檢查工件的進料和油石的磨損狀態(tài)
如果機床檢測到工件未進給或油石磨損,所有油石將自動退回原位。在某些個別情況下,附屬振蕩裝置提供的緩慢長沖程的往復(fù)運動疊加在高速振蕩上,即數(shù)控疊加振蕩。油石導(dǎo)向裝置還具有提升機構(gòu)的特點,用以識別工件中的肩部位置,并控制油石的提升以及在工件上的重新定位。
超精軸承套圈的滾道時,油石用來加工所有輪廓的工件,例如凹面、凸面、直滾道、帶凸度、中空或?qū)?shù)曲線。這種工藝上的變化通過數(shù)控控制的疊加振蕩行程得以實現(xiàn),可以精確控制油石在工件表面特定位置的停留時間(圖29)。
圖29: 通過數(shù)控疊加振蕩路徑,可以加工任何軸承滾道的截面輪廓
通過這種方式,可以實現(xiàn)凸度加工并補償粗加工中的截面誤差。根據(jù)具體的加工任務(wù),超精油石固定在能夠容納多種油石規(guī)格的油石夾上。通過一次裝夾,工件從開始的粗粒度油石轉(zhuǎn)換到精超階段極細(xì)規(guī)格的油石完成超精研磨工藝。(圖30)。
圖30: 配合柔性化的工裝加工不同結(jié)構(gòu)的軸承滾道
索菲納超精研磨機床的模塊化設(shè)計和優(yōu)異的適應(yīng)性還可以實現(xiàn)在一次裝夾中完成各種滾道類型和外形輪廓的加工。因此,借助數(shù)控伺服驅(qū)動系統(tǒng)可以在幾分鐘內(nèi)將機床從外圈加工模式轉(zhuǎn)換為內(nèi)圈加工。