研磨机有很多种。常见的磨床有外圆磨床、平面磨床、内圆磨床、工具(刀具)磨床、无心磨床、非圆磨床、滚子磨床、复合磨床、立式磨床等。外圆磨床应用最广,可以加工各种圆柱、圆锥外表面和轴肩端面。
随着零件精度要求越来越高,各种系列磨床越来越不可替代。可以说磨床所达到的高精度和高效率是数控车床和数控铣床几乎无法替代的。目前有以车代磨的情况,但这样会增加生产成本。随着工业的发展,对机械零件的加工精度和表面粗糙度的要求日益提高,数控磨削变得越来越重要。“十一五”时期是数控机床发展的战略机遇期。根据国际数控机床产业的发展趋势和我国“十一五”国民经济发展的要求,“十一五”数控机床产业的重点是:发展大型、精密、高速数控装备、数控系统和功能部件,改变大部分大型、高精度数控机床依赖进口的现状,满足机械、航空、航天等产业的发展。其中,重点支持发展的先进数控机床包括数控磨床,如数控超精密磨床、高速高精度曲轴磨床等
我国主要发动机厂商从80年代开始积极从事磨床的开发,先后走过了自主研究、与高校科研院所合作、直接引进数控系统的发展道路。国内数控磨床生产厂家有上海机床厂、杰克机床、浙江精工、杭州机床厂、北京机床集团、无锡开元、秦川机床集团、杭州机床集团等。近年来,市场对磨床的需求越来越大,磨床的产销量也在逐年增加,进口数控磨床的数量也在大幅度增加。磨床的发展趋势是:磨削效率高、直接驱动、磨削过程在线测控、测量仪器在线监控。
目前国内磨床数控化率较低,磨床尤其是中高档磨床的数控系统大多依赖进口。国内研发生产磨床数控系统的企业产品品种单一,系统性能简单,没有批量生产。更为严重的是,由于国内数控厂商开发能力有限,国内主机厂逐渐减少了与国内数控系统厂商的合作,而是直接引进国外数控系统。因此,国内数控系统企业加紧开发系列磨床数控系统,实现普通外圆磨床数控化,逐步进入中高档磨床数控系统市场迫在眉睫。
早在20世纪90年代,武汉华中数控股份有限公司(以下简称华中数控)董事长陈就注意到了磨床在切削机床中的重要地位,并与某机床制造商合作了数年。但是由于种种原因,最后还是失败了。
一次偶然的机会,杰克机床股份有限公司(以下简称杰克机床)董事长陈华贵和陈一起探讨磨床数控系统的应用,双方十分投机。之后,陈华贵邀请陈及公司主要领导到杰克机床考察,进一步洽谈双方合作事宜。
深信杰克机床的诚意,陈作出了一个出人意料的决定。他没有签署任何销售协议,为千斤顶机床开发磨床数控系统。产品被用户采用一段时间后,他分批支付数控系统费用,无条件支持双方合作开发数控磨床。
在没有资金到位、距离2007年北京国际机床博览会仅3个多月的情况下,华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心留日学者王平江副教授、武汉华中数控股份有限公司博士后胡东红奉命组织开发团队进驻杰克机床股份有限公司,全力以赴研发外圆磨床数控系统,并决定开发产品展览。
华中留下的数控磨床数控系统开发资料已经过时,王平江和胡东红也没有接触过,所以对磨床和磨床数控系统的源程序都不熟悉。这意味着,在3个月内,他们必须弄清楚磨床的基本动作,详细设计和制定磨床的基本动作流程,以及相应的控制动作和数据结构,还要对磨床的数控系统程序的基本结构和上千种功能有全面的了解。
当时从华中数控和千斤顶机床的领导到具体的技术人员,都认为不可能在三个月内完成这么复杂的任务。
然而,王平江毫不犹豫地发起了技术攻击。在详细分析了磨床系统的技术难点、主要功能和发展瓶颈后,王平江认为华中世纪星数控系统和杰克独创的磨床平台可以作为开发的基础。
在完成世纪星数控系统改造和磨床数控系统框架设计后,他们遇到了技术难题:文件系统程序调试停滞。于是,王平江的团队和杰克的机床合作团队开始夜以继日的工作。努力得到了回报。在2007年北京国际机床博览会上,JKM1320外圆数控磨床得到了众多专业人士的认可。
从2007年9月杰克机床开始销售第一台JKM1320到2008年5月,短短半年时间,已经在5家企业销售了20多台外圆磨床。用户使用该型号数控外圆磨床加工后,出具的检验报告显示精度达到1μm,一个零件的加工时间仅为35s。
虽然取得了巨大的成功,但王平江并不满足。他将继续改进外圆磨床的数控系统,进一步提高磨床的效率,力争将磨床转速提高到25s以下,并为其他系列磨床数控系统的开发做准备。
王平江自豪地说,“华中数控外圆磨床的数控系统,无论是精度、维修还是技术,都与国外数控系统不相上下。支撑我们数控系统的磨床价格也就20多万。而德国类似系统的磨床,基本功能只要40多万,如果功能齐全要价60多万。我们机床的加工质量跟它相差不远,只慢几秒钟。如果速度进一步提高,华中数控的外圆磨床数控系统才能真正达到世界先进水平。”
华中数控总经理向华认为,外圆磨床是磨床的一个分支,但却是发展其他磨床的基础。华中数控在磨床数控系统方面的努力已经走到了国内同行的前列。下一步,公司将在完善外圆磨床数控系统的基础上,进一步推进与国内主要磨床厂商的合作,争取中高档磨床数控系统——工具磨削、齿轮磨削、斜轴磨削、立式磨削等。,从而做大做强磨床数控系统产品。