磨削加工技術(shù)管理論文

1、磨削加工技術(shù)管理論文 為了能夠在短期內(nèi)完成亞微米級精度的加工任務(wù)，采用先進的磨削加工技術(shù)，因為其他加工車間無法承接或不愿承接這類加工任務(wù)。其車間體現(xiàn)在他們高水平的加工設(shè)備及其所應(yīng)用的先進磨削技術(shù)之中。PrecisionGrindingSolutions公司專門從事成形磨削加工、輪廓磨削加工和外圓磨削加工等業(yè)務(wù)。該加工車間主要為一級供貨商和二級供貨商提供磨削服務(wù)，因為他們經(jīng)常需要磨削加工很多由超級合金材料、不銹鋼、碳化物和陶瓷等材料制成的復(fù)雜零件或表面采用硬質(zhì)處理的等離子噴涂零件。 第一臺購置的設(shè)備是StuderS40型萬能外圓磨床。該磨床上配有C軸加工頭，用于高速成形磨削加工；還配有一個B軸砂

2、輪磨頭、旋轉(zhuǎn)式砂輪修整器、二氧化碳自動滅火器和HEPA油霧過濾收集裝置。Studer設(shè)備由美國UGT聯(lián)合磨削技術(shù)集團公司提供，該公司坐落在Ohio州的Miamisburg市。隨著其業(yè)務(wù)的發(fā)展，該車間又添置了一臺StuderS31型萬能CNC磨床，它的中心線要比S40型磨床短一些。 在這些機床上使用的B軸砂輪磨頭，可達到0.0001o的分辨率，能夠配置30種不同的內(nèi)圓磨和外圓磨砂輪。Reed先生車間內(nèi)的S40型磨床，在其砂輪磨頭的一側(cè)裝有兩個并列的外圓磨砂輪。這兩個砂輪的直徑分別為400mm和500mm，可以在平直或以角度接近的位置上使用。砂輪磨頭的另一側(cè)留有安裝Fisher主軸的位置，主軸的轉(zhuǎn)

3、速范圍為12000120000r/min，用于磨削加工零件的內(nèi)圓。S31型磨床在砂輪磨頭的兩側(cè)分別裝有兩個直徑為500mm的砂輪，并留有一個安裝內(nèi)圓磨主軸的位置，用于磨削加工內(nèi)圓的主軸也可用于磨削加工不圓的表面或者在零件的外圍磨削凸輪的輪廓。 Reed先生說：“他使用礦物油作為冷卻介質(zhì)，代替水溶液，因為礦物油對磨削加工具有很好的性能和優(yōu)點，有助于磨床保持清潔。每臺磨床上都裝有專用冷卻液過濾和冷卻裝置，該裝置由TransorFilterUSA公司提供。其中一個冷卻過濾裝置的容量為1000L；另一個冷卻過濾裝置的容量為1200L。這些裝置的尺寸適合于這類大型磨床的操作特性，因為它們要求提供較大容量

4、的冷卻液。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，至今為止，這臺S40型磨床上的Trasfor冷卻過濾裝置已經(jīng)工作了11000h，系統(tǒng)中使用的礦物油還從未更換過。在冷卻液通過1m的過濾系統(tǒng)前，該裝置中的磁性分離器可以清除冷卻液中的一部分污染物。由這兩個過濾冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，通過工廠屋頂?shù)奶旎ò迮欧诺绞彝猓悦馐管囬g內(nèi)的環(huán)境溫度提高。” Reed先生對自由形狀的凸輪外形磨削加工已達到了純熟的地步。凸輪外形的成形磨削加工常常是這樣進行的：首先讓工件在C軸方向上作旋轉(zhuǎn)運動，同時讓砂輪在X軸方向上作振蕩運動。Reed先生車間內(nèi)的S40型磨床已經(jīng)過改造，可利用其C軸和Z軸方向上的同時運動進行成形磨削加工。也可以使用一種特殊的S

5、tuderForm脫機編程軟件包進行操作。之所以改造這臺磨床，是因為該車間承接了一個直徑350mm正向凸輪的外協(xié)件磨削加工。其圓形凸輪的外形很像一個正弦波。 通常，該車間磨削加工軸承零件。在采訪期間，該車間正在磨削加工攝像系統(tǒng)精密聚焦組件中使用的軸承配件，而這個攝像系統(tǒng)用于軍用直升機的武器點火導(dǎo)航系統(tǒng)。該車間磨削加工軸承的滾道、內(nèi)透鏡座的表面、配件的內(nèi)圓和外圓。然后將零件進行電鍍，鍍上一層氮化鉻，使其表面硬度增加到86HRC。該車間曾碰到過這樣的問題：有時候，在電鍍過程中產(chǎn)生的熱量會使零件變形，這必然會導(dǎo)致價格昂貴的零件報廢。然而Reed先生發(fā)現(xiàn)了一種方法，采用超級磨料制成的砂輪可以磨削加工堅

6、硬的鍍層，使變形的零件恢復(fù)到原來的形狀。至今，該加工車間已經(jīng)為其客戶節(jié)約了40套零件。 幾乎所有磨削加工后的工件都采用由Zeiss公司提供的AccuraCMM坐標(biāo)測量機檢測。在某些情況下，該加工車間比客戶具有更為精確的測量能力。在擁有這樣高精度測量儀器的條件下，加工車間與客戶之間對磨削加工的有關(guān)精度問題，就再也不會發(fā)生互相指責(zé)的現(xiàn)象。事實上，在零件組裝過程中，有些客戶還使用這些測量數(shù)據(jù)。舉例來說，有一家客戶采用了干涉配合法組裝這些零件。為了達到完美的配合，凡是發(fā)送到客戶的配件，采用激光刻制ID識別號，這樣可使配件按照每個測量數(shù)據(jù)配對組裝。 除了CMM坐標(biāo)測量機的螺旋式掃描和切向接近功能之外，R

7、eed先生非常贊賞其Calypso軟件的友好用戶接口。工件夾具往往安裝在CMM測量機工作臺之上，以滿足目前生產(chǎn)的需要。他可以很容易地采用這種方法安裝零件，并快速地調(diào)取適當(dāng)?shù)臋z測用程序。所有的測量數(shù)據(jù)集中儲存在PDF文件之中，每天將這些文件刻錄到CD光盤上。然后將CD光盤儲藏到車間外的保險庫內(nèi)。 Reed先生還利用這種高端檢測設(shè)備承包外協(xié)測量任務(wù)，以幫助更快速地回收CMM坐標(biāo)測量機的投資。他承認要安排時間承接外協(xié)測量的任務(wù)越來越困難，因為車間一直很忙碌。 使Reed先生感到緊張的部分原因是由于其接到了特別棘手的加工任務(wù)。但只要零件適合于機床的加工，他就會很少會拒絕這樣的加工任務(wù)。他承認只見到過一

8、次的零件，要正確地確定其加工價格可能是非常困難的。然而，他會作出這樣的假設(shè)：他以后還會看到這樣的工作，并知道他將會找到一種更有效的操作方法，也許會在這樣的工作中賺取更多金錢。即使不會重復(fù)出現(xiàn)這樣的工作，但是在加工這類零件中所獲得的知識，也可以完全應(yīng)用于同一類型的加工工作中。 然而，在籌劃如何磨削加工復(fù)雜零件時，其所面臨的挑戰(zhàn)是難以找到能夠承擔(dān)這類工作的技術(shù)人員。最近，在第一班工作時，由Reed先生本人操作運行機床；第二班工作時，由另一名雇員負責(zé)機床的操作。由于其在車間中有很多工作，因此很難安排時間和培訓(xùn)新的雇員。這是在美國的許多小型加工車間里所碰到的共同問題。 Reed先生補充說，“對于工件的

9、精密磨削加工而言，礦物油的冷卻與其過濾同樣重要。Transor冷卻過濾裝置將20oC的冷卻液輸送到磨床上，以冷卻機床的基座和工件。如果不能將零件保持在同一溫度的情況下磨削加工，那么要磨削閥門零件，并使其圓柱度保持在1m的水平是不可能的?！?就Reed先生的加工車間而言，不管在什么時候使用礦物油作為磨削加工的冷卻液，機床都必須配置自動滅火系統(tǒng)。他曾經(jīng)看到過一些較大的生產(chǎn)廠忽略了這個重要的安全問題，因為他們只將注意力集中到初期的成本費用與潛在的利潤上。Reed先生確信，因添置這樣的防火系統(tǒng)而增加成本是值得的，即使這一系統(tǒng)只使用一次。事實上，該系統(tǒng)曾經(jīng)使用過一次，不但拯救了他的S40型磨床，而且也挽救了他的工廠。在調(diào)試設(shè)置過程中，因為一個軟件問題，導(dǎo)致砂輪與砂輪修整器碰