在傳統的加工方法中,車削只是用來進行淬火前的粗加工,而在零件的精加工上,一般會選擇磨床,以便達到更高要求的表面光潔度。即使在20世紀80、90年代,淬火后的精加工還只能采用磨削工藝,而車削也只能加工硬度不大于 HRC55的工件,這間接上造成了磨床對零件精加工的“壟斷”地位,結果導致:磨床不僅價格高,生產成本高,而且效率也比較慢。因此,多年來,人們不斷研究改進,希望能找出更好的加工方法。
在此要求下,近幾年來,隨著高硬度刀具材料、涂層技術和機床結構剛性的不斷改進,如采用CBN刀具、陶瓷刀具在新型車床或在剛性更高的車削加工中心上對淬硬鋼進行車削等,結果取得了非常好的加工效果,其加工質量可以達到精磨的水平,這就是近年來在國外非常流行和實用的“以車代磨”技術,也即硬車削。目前,車削的硬度極限可達到HRC68,在德國等發達國家,硬車技術已被普遍應用,硬車削正作為替代磨削的一種經濟實用方法在普及。
作為德國知名企業,埃馬克(EMAG)集團在齒輪、輪轂、轉向節等盤類零件加工方面一直不斷追求創新、高效,其倒置式車削中心不僅全球獨一無二,而且其在以車代磨工藝方面的研究和造詣也是首屈一指,其中EMAG VL3、VL5和VSC系列在連續切削和斷續切削方面都可以實現以車代磨,得到了國內外眾多客戶的普遍認可和廣泛使用。
1. 效率高,表面光潔度好
與磨削相比,以車代磨技術比磨削具有更高的加工效率。在硬車削中,往往采用大切削深度、高的工件轉速,其金屬切除率通常是磨削加工的3~4倍,所消耗的能量卻只有磨削的1/5。此外,在磨床加工中,砂輪的更換一般需要30分鐘或更長時間,而EMAG VL 系列、VSC系列車床的換刀可在瞬間完成,并且不需要修正砂輪切削輪廓,沒有更換、修正砂輪必需的生產時間的損失,機床的利用率要高,效率可快至磨削加工的3倍。
在相對較高的進給率下,磨削可得到良好的表面光潔度,但是以車代磨技術可以以更高的金屬切除率獲得同等或類似的表面光潔度,同時,在硬車削中,生產的大部分熱量都被切削帶走,不會產生像磨削加工的表面燒傷和裂紋,具有優良的加工表面質量和加工表面精度。

2. 自動上下料系統,快捷省時
在埃馬克以車代磨加工中,每個機床都是一個生產單元,工件放置在棱形架內由環形輸送帶送至上下料工位。上下料工位在加工區的后方,可隨時在機床前方取出成品件并放入毛坯件,節省人工時間。此外,當工件品種更換時,只需改變NC子程序相應的變量,然后將數據輸入控制系統即可,因此,NC數控輸送帶也不必換裝,工藝更加簡便。
而在一般磨削中,磨床要實現自動上下料,必須搭配機械手,不僅增加成本,而且麻煩費時。
3. 工件更換更為方便
輸送帶上的棱形架不僅設計簡單,而且非常靈巧,利用它,可簡單易行地輸送大小不同、直徑各異、形狀有別的大多數工件,因此在加工不同工件時也不必換裝。同時,浮動式上下料工位帶斷路系統,主軸抓工件時,機床自動停機以防止損壞機床。工件若在棱形架上沒放妥,當被運至上下料工位時,機床通過急停開關自動停機,取出該工件后,上下料工位又恢復原位。
在加工非對稱件、細長件及需定向加工的工件時,只要在棱形架內加裝一個工件定位夾具或托盤即可解決問題。通過這些辦法,大大提高了工件輸送系統的柔性,使它可自動裝卸輸送大量工件。
4. 設備投資少,生產成本低
在生產效率相同的情況下,車床的投資僅占磨床的五分之一左右,且輔助系統費用更低。磨削需要多次安裝或多工序生產,相比之下,車床本身就是一種加工范圍很廣的柔性加工方法,尤其是對于齒輪、輪轂等多品種小批量生產而言,采用CNC車床,利用其配備的多種刀具轉盤或刀庫,硬車削可無需再加其他特殊設備,卻可以容易地實現多種不同工件之間的加工轉換,且工件裝夾快速、準確。與磨削相比,因配有刀庫,車削加工一次裝夾可完成多種表面加工,如車外圓、車內孔、車槽或斷面等等,因而無停機等輔助時間,加工表面精度也更高。
同時,因EMAG VL系列和VSC7都是在江蘇太倉生產,因而對國內客戶來說,相比其他國外生產商來說,其生產成本大大降;而相對國內生產商來說,借助德國深厚的工業傳統和埃馬克集團近150年的技術經驗積累,其生產效率和表面質量都遙遙領先。

5. 埃馬克是如何做到呢
埃馬克(EMAG)車削中心VL系列和VSC系列作為埃馬克以車代磨技術的優秀代表,可加工直徑小于400mm的各種盤類零件,不僅具有出色的表面加工質量、光潔度高,而且加工效率更勝一籌,速度非常快,且自動化程度也遠遠高于其他廠商的同類機床。而所有這些特質的誕生均來源于埃馬克諸多領先于行業一步的優秀技術和機床設計成果。
(1) 采用人造大理石床身設計,減震性能和熱穩定性都非常好。埃馬克VL系列和VSC系列采用了高級礦物料澆鑄而成的車身,與灰鑄鐵床身相比,減震效果高出6~8倍,床身靜動態平衡卓越,熱穩定性能出色,與傳統材料的床身相比,產品的表面光潔度好<

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