自动平面磨床这个设备的加工精度, 对于普通型号来说, 尺寸的公差是可以做到正负零点零零五毫米的, 而高精度的CNC型号可以把这个数值压到正负零点零零二毫米, 表面的粗糙度Ra值至低可以达到零点二微米, 工件台面的平行度可以控制在零点零零二毫米以内, 这种水平放在机械加工行业里面来看, 已经是处于至高的等级了, 如果要再往更高的精度上面提升的话, 那就需要依靠超精磨或者是化学抛光这两个了, 而这两者完整是属于另一套生产流程。
下面把关键参数掰开来讲一下, 看完之后你心里面就会有一个清楚的了解。
说直白一点, 就是一种在磨削平面时不需要人工用手去扶持设备的普通磨床。传统手动的平面磨床, 依赖熟练的老师傅一边摇动手柄来进行进刀操作, 一边用眼睛盯着砂轮与工件接触时产生的火花来判断状态。而自动化的平面磨床, 则是把这一个操作流程的全部控制权都交给数控系统来执行。
当工件被安装到机器平台之后, 计算机系统会自动计算加工所需的行程路径, 自行调整砂轮的进给数量, 控制冷却液体的流动速度大小, 并且自动完成砂轮修整的作业环节。在这些工序进行的过程中, 人员所需要做的事情仅仅是对零件装夹固定以及在至后进行检查验收这两件工作。
它并不是那种把所有手动磨床全部都替换成自动型号的做法, 它所针对的是那些批量生产的零件以及要求精度较高的零件, 把那种重复性的劳动彻底消除掉。
一台自动平面磨床的工作台行程, 它会从300毫米一直变化到2000毫米这么长, 砂轮直径也是常见的四档尺寸, 包括300毫米、400毫米、500毫米和600毫米这几个规格, 主轴电机功率的范围是从7.5千瓦到22千瓦, 这主要取决于你准备去磨什么类型的材料, 以及具体的厚度是多少。
工件完成磨削之后的厚度公差问题, 需要看三个要点, 一个是砂轮的直径, 一个是工作台的硬度, 还有就是进给的快慢。通常情况下粗磨环节要留出五百分之一到相对之一毫米的余量而精细磨削的时候一次吃刀的量要在零点零五毫米到零点二毫米这个范围里。
对于自动类型的机器来说进给速度通常是在每分钟两米到每分钟十二米这段区间调整的当切削的动作做得越细致也就是吃得越慢的时候精度会变好不过生产效率也就会同步下降。
大多数自动平面磨床的常规输出值是Ra在0.4微米到0.8微米这个范围。如果想要达到Ra 0.2微米这样更精细的标准, 需要更换粒度更细的砂轮, 比如P2000以上规格的, 同时要把转速降低到大约25米每秒, 而且冷却液的浓度也要增加至5%。
在粗磨阶段, 表面粗糙度Ra可以达到3.2微米, 而在精磨阶段则是直接使用0.8微米这个数值, 这两步之间的差距是非常大的, 绝对不能混在一起操作。
高精度机型工作台平面度误差在0.002毫米/300毫米以内,普通机型的数据是0.005毫米。至于导轨类型, 如果使用线轨或者滚动导轨的话重复定位精度可以做到正负0.001毫米。这个数字非常关键它直接决定了你磨出来的那两块板子叠在一起的时候能不能透光这一情况。
| 对比项 | 手动平面磨床 | 自动平面磨床 |
|---|---|---|
| 尺寸重复性 | ±0.01毫米，靠师傅手感 | ±0.002毫米，系统锁定 |
| 单件节拍 | 8到15分钟 | 3到6分钟 |
| 砂轮修整 | 手动拨表，频次不定 | 自动定时/定深修整 |
| 人效比 | 1人管1台 | 1人管3到4台 |
| 首件合格率 | 92%左右 | 99%以上 |
手动磨床干的是单件活儿, 修模具、搞打样, 灵活是它的命。自动平面磨床干的是批量件活儿, 干公差要求在正负零点零零三以内的活儿, 稳定性是它的命。这俩东西不是谁替代谁, 是做的不一样。
在汽车制造行业里, 像缸体的那些平面、还有缸盖这些部位的平面加工, 要是碰到一批只有几百件这样的单子, 靠手工去研磨, 那肯定根本来不及完成, 但是如果用上自动平面磨床来调整节拍, 那么每八件到十件产品就可以下线一件。
而在半导体设备领域内, 对于光学平台基座来说, 它的平面度要求得压到一微米以内, 这种情况下, 只有那种高精度的自动化机器型号才能稳定地把活儿干好。
再看模具行业中的精密模仁以及检具这两个环节它们的公差需要控制在正负零点零零三毫米的范围之间, 依靠熟练的手工师傅进行十个产品的加工还可能会出现一件损坏的情况, 但是使用自动化机型的话翻车的概率就会比较低得多。
另外还存在像阀门阀座或者是液压缸套内壁密封面这样的地方, 这些都是批量和精度两者都受到严重挑战的典型应用场合, 普通的依靠人工操作的手动磨床根本承受不了这种需求。
在挑选机床之前, 需要把这三个数字先写出来, 也就是说工件的至大尺寸、公差要求以及批量大小这三项内容。
假设工件的尺寸在五百毫米乘以八百毫米以内, 那么去选择台面大小为三百毫米乘以五百毫米的中小型机型就是足够使用的；但如果是要去打磨那些长度在一千毫米以上的板材, 那就应当直接选择大型机器或者是龙门式的设备。
公差在正负零点零零五毫米这个范围, 够用是可以的, 选个普通自动型的机床就足够了；但是如果要求误差在正负零点零零二毫米以内, 那就得上CNC数控型的机床了, 导轨必须选择滚珠或者线轨这种类型的,千万不要为了省钱而不去做这个投入；当批量生产的数量平均每天低于二百件的情况下, 使用手动磨床然后再加装一个半自动进给的装置也完整能够应对工作需求, 真的完整没有必要非要强行上全自动的设备, 把这几个数值都对上了以后, 进行型号的选择基本上就不会出现大的偏差。
