順序珩磨在冰箱壓縮機缸體加工中的應用
2008-04-16 15:39:07
摘 要:介紹了冰箱壓縮機缸體的活塞孔和曲軸孔加工精度的重要性，比較了傳統(tǒng)珩磨和順序珩磨加工的特點，分析了國內外順序珩磨的市場情況，介紹了國內首臺順序珩磨機的生產和相關配置結構。
關鍵詞：冰箱壓縮機 順序珩磨
冰箱壓縮機是冰箱制冷系統(tǒng)的心臟，而冰箱壓縮機缸體又是冰箱壓縮機的心臟，是冰箱制冷系統(tǒng)的核心零件。冰箱壓縮機缸體的制造成本、加工節(jié)拍和加工質量直接決定冰箱壓縮機生產廠家的市場競爭力。冰箱壓縮機缸體的質量保證中，主要是指關鍵部位活塞孔和曲軸孔的最終加工精度：圓柱度、圓度和表面粗糙度。古語說：“工欲善其事，必先利其器”。要保證零件加工精度的更高、加工節(jié)拍的更快、產品競爭力的更強，選擇有競爭力的加工設備尤為重要。
珩磨加工是一種提高工件表面質量、幾何形狀精度和尺寸精度的高效、低成本的加工方法，是各種精密耦合運動副內孔超精加工的最理想方法，是冰箱壓縮機缸體的活塞孔和曲軸孔加工的最后一道工序。在各種珩磨工藝中，用戶加工冰箱壓縮機缸體的活塞孔和曲軸孔的方法有傳統(tǒng)珩磨方法和順序珩磨方法。
傳統(tǒng)珩磨工藝方式是指珩磨刀具在連續(xù)旋轉運動和往復運動的同時，珩磨油石向加工孔的內壁表面施加一定的進給壓力和進給運動的表面接觸加工的磨削方式，如圖1所示。珩磨油石的進給有定壓進給和定量進給兩種方式，在加工過程中需要對加工尺寸進行在線測量或伺服控制。珩磨的主旋和往復運動一直進行，直到加工到設定尺寸為止，加工節(jié)拍一般為30S/件左右或更高。
順序珩磨是用一組不同直徑的金剛石（或立方氮化硼）珩磨頭依尺寸大小順序，依次每一個直徑的磨頭只做一個往復的切削動作，多個珩磨頭全部加工完成后，達到最終零件要求的加工方法。順序珩磨工藝是在傳統(tǒng)珩磨基礎上發(fā)展起來的，它將珩磨加工方法和鉸孔加工方法結合起來，所以又叫鉸珩；另外，順序珩磨一般只有一次往復動作，所以也叫做單沖程珩磨，如圖2所示。
順序珩磨的特點主要在于其順序珩磨頭和實際的珩磨過程。與傳統(tǒng)珩磨工藝相比，順序珩磨珩磨頭已事先 設定到工件所要求的最終加工尺寸。如圖1。因此順序珩磨的切削過程只需要1～3個往復行程即告完成。每根珩磨頭去除金屬層的厚度為2～20μm。經過順序珩磨后可提高孔的形狀和尺寸精度一級，表面粗糙度值可達到Ra0.2。這種加工方法無需刀具進給，加工節(jié)拍快，還可以在一定程度上提高孔的位置精度。
和普通的珩磨相比，順序珩磨機床在加工節(jié)拍、尺寸穩(wěn)定性、形狀和位置精度方面都有一定的優(yōu)勢。但是，國內使用該種珩磨機床的用戶以前完全依靠進口。昂貴的機床價格、機床輔件和售后服務使很多用戶對進口順序珩磨機床望而卻步，有能力購買進口順序珩磨機床的用戶也因為進口機床技術支持的不及時而影響生產。直到2008年初，北京第一機床廠第三機床分廠依靠自己40多年生產珩磨機的經驗和不斷努力生產出國內第一臺順序珩磨機床，這種機床被國外廠家壟斷的局面終于被打破。他們比起發(fā)展多年的國外生產廠家雖然起步較晚，但起點較高。他們生產的順序珩磨機床剛一面世就受到了多家用戶的親睞，并實現了多臺銷售。
他們生產的機床采用德國西門子的伺服電機和810D數控系統(tǒng)，實現往復速度和位置的靈活調整，實現各加工軸的加工扭矩的實時檢測和設定過載報警；采用德國FIBRO旋轉工作臺，定位準確，轉速快，每工位轉位時間達到0.69s；采用日本THK的滾動導軌和滾珠絲杠，能實現主軸箱的平穩(wěn)精確往復；珩磨刀具、刀具接桿和工件夾具都采用全浮動結構，能保證很高的珩磨加工精度:圓度： 0.001 mm，圓柱度：0.002 mm，粗糙度：Ra0.2μm；加工節(jié)拍為9s/件。他們的機床還采用模塊化設計，主軸個數和轉臺工位數可以根據用戶和用戶零件的工藝要求，能為用戶提供最佳的加工方案。
該機床將與2008年4月21日在第5屆中國數控機床展覽會上展出。
