CIMT2023展品綜述：磨削類機床（上）
2023-3-7 來源：機床協會 作者：-
編者按：CIMT2023（第十八屆中國國際機床展覽會）將于2023年4月10-15日在北京中國國際展覽中心（順義館）舉辦。展會主題為“融合創新 數智未來”。為使廣大觀眾預先了解展會和展品，展會主辦方中國機床工具工業協會在展商前期（截至1月20日）提交的展品資料基礎上，整理了八個大類的機床展品：加工中心類、車床類、復合機床類、磨床類、龍門和鏜銑類、齒輪機床類、激光機床和電加工機床類、成形機床及其它類機床，將陸續發布，希望對觀眾參觀及設備選型有所裨益。
1．概況
據已有資料，磨削類機床展商70余家，展品130多臺（不含齒輪磨床，將在齒輪類機床中介紹）。提供展品資料的主要展商有北一機床、上海機床、秦川機床、通用技術集團、浙江杭機、無錫機床、廣宇大成、華辰精密、北平機床、廣州敏嘉、濟南四機、無錫明鑫、廈門創云、南京南特、銀川大河、威海華東、浙江固本、無錫昌億、宇環數控、新鄉日升、杭州芝元、蘇州信能、興富祥、德銘納、聯合磨削、孚爾默、阿格頓中國、大光長榮、昂科機床、日進、北京特思迪、豪馬、德馬吉森精機、豐田工機、岡本工機、哈挺等。
主要展品有平面磨、雙端面磨、成形磨、導軌磨、外圓磨、內圓磨、復合磨床、磨削中心、無心磨、立磨、坐標磨，內外螺紋磨，珩磨（立/臥，單軸/多軸），各種工具磨（刀片磨、鋸片磨、鉆頭磨、銑刀磨、車刀磨、絲錐螺紋磨、段差磨等），強力端齒磨、拋光機、中心孔磨等。展品品種、規格豐富，適合多行業的不同應用需求。
2．磨削類展品主要技術特色
（1）高精度。 磨床作為精密和超精密加工設備，其主要精度指標是衡量該設備水平的標尺。本屆磨床展品的精密特色一如既往的靚麗，主要精度指標，如砂輪主軸、工件主軸的徑向/軸向跳動、運動軸的定位、重復定位精度等，多在1.5µm左右甚至更高，北二機床的外圓磨床砂輪主軸的徑向跳動≤1.5µm、軸向跳動≤1.5µm，旋轉軸的重復定位精度在4″以內，如Studer S131R內圓磨床旋轉工作臺的重復定位精度為1″；工件的加工精度指標，通常能達到圓度≤1µm、圓柱度≤1.5µm、表面粗糙度Ra≤0.4µm，如上海機床廠的復合磨削中心的加工精度為外圓圓度0.4µm，內圓圓度0.6µm，天津第一機床的立式磨床磨削外圓的圓度<0.4µm，外圓表面粗糙度Ra≤0.01µm。
（2）良好的抗震性。 磨削加工零件除了嚴苛的尺寸精度要求，往往還有極高的表面粗糙度要求，機床的抗震性尤為重要。天然花崗巖、人造大理石都具備優異的抗振性、熱穩定性，已被越來越多的用作磨床的基礎件制造，如聯合磨削、昂科、濟南四機、敏嘉等公司的機床床身均為花崗巖或人造大理石。
（3）砂輪架配置多樣化，豐富磨削功能。 砂輪架從原來典型的1個外圓砂輪和1個內圓砂輪到現在可有多種布置方式，包括加工外圓、內圓、端面、螺紋等，最多可以同時安裝4個砂輪，也可安裝CBN砂輪實現高速磨削，軸套類零件在一次裝夾中實現各種內外圓、端面多部位磨削，可中小批量甚至大批量加工。砂輪架B軸技術日臻完善，B軸驅動從最初鼠牙盤手動2.5°分度、自動1°分度到伺服電機驅動蝸桿蝸輪連續分度，到現在力矩電機直驅；同時，應用圓光柵直接檢測實現B軸全閉環控制，轉臺的結構有滾動軸承轉臺和閉式靜壓轉臺。可實現用一片砂輪磨削多直徑和多錐面，或X/Z/B軸插補實現B+的輪廓磨削和隨動功能的成形輪廓磨削。如哈挺KELLENBERGER® 100萬能數控內外圓磨床有多達10種砂輪架可供用戶選擇，砂輪架進給X軸、工作臺移動Z軸和砂輪架回轉B軸均采用閉式靜壓導軌，B軸為力矩電機驅動。
（4）靜壓技術應用廣泛。磨床的工作臺和砂輪導軌不少展品采用靜壓技術，有利于提高磨削精度和抗振性，外圓磨頭主軸軸承采用高精度動靜壓軸承。如北二機床外圓復合磨床X軸和Z軸采用高精度靜壓導軌，大光長榮外圓磨主軸采用液體靜壓軸承；廣宇大成立式磨床的工作臺采用三面閉式靜壓自驅式回轉技術，砂輪主軸采用動靜壓主軸；興富祥的無心磨床主軸應用高壓靜壓支撐，使主軸懸浮于其中，保證了主軸工作精度及工作壽命。
（5）自動化和智能化。展品中不乏可24小時無人值守自動生產的產品，展示的自動化功能主要包括自動上下料、ATC、砂輪自動修整與補償、砂輪修正與磨削程序自動轉換、砂輪自動平衡、在線探傷、磨頭重量和磨削力自動平衡、工件在線自動測量、主動量儀測量、工件自定心、工件徑/軸向位置自動檢測、自動工件安裝誤差找正、自動工件卡壓、自動磨削循環、自動監控等。智能技術如自動補償、隨動跟蹤磨削技術、磨削軟件、基于聯網數據分析的設備智能運維技術，包括機床負載監控技術、生產管理、工藝優化、自學習功能、維護保養、在線編程等技術大量應用。
3．典型展品
（1）平面類磨床
◆聯合磨削集團 BLOHM JUNG PROFIMAT XT 608 生產型平面成形磨床。最大砂輪直徑Φ500mm，最大砂輪寬度160mm，工作臺尺寸 800mm×600mm。機床采用模塊化設計，工作臺尺寸從400 mm×800 mm到600 mm×2000 mm，采用直線電機驅動，優質球墨鑄鐵和精密預載型線性導軌，集成四種磨削工藝，可選配砂輪更換裝置。搭載C.O.R.E.OS操作系統，全新的用戶界面。顯示觸屏面板由三部分組成，提供單獨調節的屏幕區域，包括工件繪圖、3D模型、操作手冊和原理圖以及GripsProfile編程系統，還可提供符合工業4.0的可視化冷卻過濾系統狀態和過程監控顯示。
◆岡本工機（常州）有限公司UPZ52Li CNC超精密成形磨床。工作臺上作業范圍550×220 mm。采用T型一體床身，動柱式結構, X軸采用直線電機驅動，油冷式砂輪主軸，進給軸的最小設定單位0.1µm，配置CCD攝影頭、探頭進行在線測量，搭載自主開發工藝軟件，能實現砂輪成形磨削、多位置磨削和輪廓磨削。
◆浙江固本精密機械有限公司SG-104CNCL立軸數控成形磨床。工作臺面工作尺寸1000mm×400mm，用于磨削各種內外弧槽，如：大小線軌滑塊、中小型線軌、珠架及軌、交叉導軌等。X軸采用雙V硬軌，Y、Z軸為線軌，MPG最小進刀為1µm，配置新代系統。前后進刀方式可選擇左側、右側和雙側，設置研磨總量后，可設粗磨、半精磨、精磨、超精磨、進刀量和光磨次數，可分設不同的左右速度。砂輪修整方式有磨削滑塊和磨削線軌自動修整可以選擇，同時砂輪具有自動補償、自動變速功能。
◆南京南特精密機械有限公司 GDW-13/200 up龍門超精密鏡面磨床。加工范圍長×寬×高2000mm×1000mm×650mm，龍門式結構，X向雙V導軌結構，搭配雙油缸驅動，直線度達到3µm/1000 mm，Y、Z軸為鑲鋼硬軌滾滑一體結構，磨頭上下左右能達1µm微進給。
◆南京南特精密機械有限公司GLW-96i400 CNC直線導軌專用磨床。可加工導軌最長為4000mm、導軌規格為15～65mm，工作臺移動水平面直線度和側面直線度均達到3µm/1000mm，最小進給量為1µm。其產品的立式兩主軸用于加工導軌面，另外一個磨頭位于機床后面用于加工上下表面，三面同時磨削，磨削工件精度可達導軌組合高度誤差為3～5µm /4000 mm。
◆北京特思迪設備制造有限公司 TDG-1200 高性能雙端面精磨/研磨機。最大磨削直徑Φ380mm。整體式鑄造床身，高剛性，高穩定性，上盤、下盤、內環三主軸釆用高功率電機獨立驅動，更大磨削扭矩。采用先進的DPS動態壓力平衡系統、盤內恒溫系統和在線數字尺寸測量系統，保證每一次加工穩定性，呈現微米級精度。根據不同產品加工要求，設備可配備金剛石、CBN、WA、鑄鐵、樹脂銅等不同類型的磨盤，加工時內環驅動裝有工件的載盤，行星式磨削運動軌跡，從而達到高精密的雙端面精磨 / 研磨效果。同時參展展品有TDG-700 高性能雙端面精磨/研磨機。
◆宇環數控機床股份有限公司 YH2M8470高速雙面精密研磨機。加工件最大尺寸（矩形對角線長度）200 mm，加工厚度尺寸0.4～40 mm，上下盤轉速：5-120 r/min，太陽輪轉速5-65 r/min。屬于4道行星輪系運動原理的研磨機床，研磨盤作逆時針方向轉動，下研磨盤作順時針方向轉動，游星輪在上、下研磨盤之間由內圓柱齒圈（內齒圈不動）和太陽輪帶動下作獨特的既公轉且自轉的行星運動；太陽輪和下盤驅動采用減速機直聯，雙軸套筒式結構布置；上盤采用氣缸加壓及升降，進行預壓、主壓、后壓三階段壓力控制，壓力值可任意調整并可自動轉換。
◆豪馬國際有限公司（瑞士Stahli）DLM1005雙端面研磨機。磨盤直徑為Φ800～Φ1220 mm。采用龍門架結構，上磨盤采用雙液壓缸驅動，保證上磨盤的左右支撐同步移動，全閉環控制。壓力變量精度控制在1kg以內，配置自動控制的車刀系統對砂輪盤的修正，磨盤底座采用迷宮式流動冷卻系統，能半自動或全自動連結到去毛刺系統。廣泛應用在硬質合金、陶瓷、PCBN、金剛石刀片等加工行業。
◆新鄉日升數控軸承裝備股份有限公司 2M8470A 精密雙面研磨機。主要用于研磨零件的平面，適用于鋼、鑄鐵、銅、硬質合金、陶瓷、單晶硅等材料的加工。機床采用立式布局，主機床身采用鑄鐵構件，上、下盤及內環采用三個獨立可調驅動電機，無級調速，保證了研磨各種材料和各種形狀工件的工藝轉速。氣動控制采用預壓、主壓、精壓三階段壓力控制，壓力值可任意調整并可自動轉換。配備SONY尺寸測量控制器，對加工工件實現在線測量。機床配置有修整砂輪，保證了CBN砂輪的精度。恒溫冷卻過濾系統，確保磨盤不變形，保證加工精度。交互式人機界面（觸摸屏），使用簡單，性能穩定。機床控制集各種控制模式、數值儀表、報警信息于一體，實現故障自診斷功能，便于維修檢查，操作方便快捷。
◆南京二機齒輪機床有限公司 MG7630CNC數控雙端面磨床。最大工件直徑Φ110 mm，最大工件厚度50mm，機床采用立式結構設計，采用通過式、貫穿式、擺臂式等送料方式把工件送至兩CBN砂輪之間進行磨削，保證磨削工件的尺寸精度和形位精度，同時保證良好的表面粗糙度。磨削工件兩端面平行度可達到2µm以內，磨削工件的尺寸精度可以控制在3µm以內，粗糙度Ra≤0.2µm，適用于對各種外形的金屬、非金屬薄形精密零件（軸承、閥片、密封件、油泵葉片、活塞環等）上下兩平行端面的同時磨削。
（2）內、外圓類磨床
◆哈挺亞洲有限公司 KELLENBERGER® 100萬能數控內外圓磨床。頂尖距600/1000 mm，雙頂尖承重100/150 kg。床身經有限元分析優化設計，Z軸導軌經過優化設計；砂輪架進給X軸、工作臺移動Z軸和砂輪架回轉B軸均采用閉式靜壓導軌，B軸為力矩電機直驅；頭架可配置標準型、卡盤型和直驅型，頭架軸承采用高精度滾子軸承，卡磨工件圓度為0.4µm，可選配0.2µm；尾架采用密集軸承支承套筒，具有錐度微調功能；砂輪架可配置各種規格的磨頭，外圓磨頭采用多油楔動壓軸承，水冷電機，內圓磨頭采用高頻電主軸；砂輪自動測量系統測量并存儲砂輪尺寸，B軸旋轉后，系統自動更新砂輪坐標。
◆聯合磨削集團 Studer S31萬能內外圓磨床。最大工件直徑Φ250 mm，最大工件長度（包括夾具）為 300 mm。轉塔式砂輪架采用力矩電機直接驅動，最多可配4個磨削主軸。工件主軸可進行活主軸磨削和兩頂尖磨削，活主軸磨削時圓度在0.4µm以內，可選配0.2µm，工件主軸的C軸可實現非圓成形磨削和螺紋磨削，尾架的圓柱度精密微調裝置保證了對圓柱度進行1µm范圍內的修正。數控軟件具有磨削參數計算、修整優化以及成形、螺紋和非圓磨削等功能。在機床控制系統中能夠內置加工監測和接觸感應的在線測量和傳感技術，自動動平衡系統，保證了在不同系統中的標準化編程。
◆聯合磨削集團 Studer S131R 內圓磨床。工件最大直徑為Φ349 mm，最大工件長度（包括夾具）為1000mm。工作臺采用力矩電機驅動，回轉范圍為-60°～91°，重復定位精度1″，通過B軸和X、Z軸聯動插補，實現精密的圓弧、錐面磨削。磨削主軸轉塔能夠配置四根主軸和一根測量探針，具有加工監測、消除空行程、在線測量、接觸感應、砂輪自動動平衡等自動功能。高精度C軸配置有直接測量系統，可用于非圓成形和螺紋磨削。配置專為內圓、圓弧、球面磨削應用開發的HMI StuderSim系統。適用于采用工業陶瓷、藍寶石和硬質合金等超硬材料的鐘表，以及加工陶瓷或鈦合金材質的人工關節、醫療器械等零件的加工。
◆北京北一機床有限責任公司（北二機床） B2-GK3012X500 高精度數控外圓復合磨床。X軸和Z軸采用高精度開式靜壓導軌，直線電機驅動。X、Z軸定位精度4µm、6µm，重復定位精度2µm、3µm，B軸應用力矩電機和絕對式圓光柵，實現任意分度的準確定位，B軸轉臺重復定位精度±2″，可配置3個砂輪。磨削外圓及端面砂輪主軸系均采用大錐度動壓主軸系，徑向跳動≤1.5µm、軸向跳動≤1.5µm。砂輪主軸的交流變頻器分三段調整，實現在一定范圍內的恒線速磨削，主要用于外圓柱面、外圓錐面、端面、內孔及非圓面的精密復合磨削。
◆上海機床廠有限公司 H376 高精度復合磨削中心。最大內/外圓磨削直徑Φ320/Φ125 mm，最大內/外圓磨削長度125/1000 mm，外圓圓度0.4µm，內圓圓度0.6µm。采用模塊化轉塔式磨頭，最多可以安裝3個磨頭，工件一次裝夾可進行多工位加工；采用模塊化設計，頭架和尾架可以根據加工工藝需要，選擇力矩電機或伺服電機驅動頭架，液壓控制尾架或手動尾架；建立機床的三維數字化模型和相匹配的運動學后置處理器，實現加工前對典型磨削程序的模擬仿真。具有C-X、C-Z軸聯動功能，工件一次裝夾可以完成外圓、內圓、端面、錐面、非圓等部位的磨削加工，適用于軍工、航空、量具、機床、汽車等行業的精密機械加工領域。
◆華辰精密裝備（昆山）股份有限公司HC-350/1000U 亞µ磨削中心。該機床的核心功能部件均已實現自主可控，機床主參數為最大磨削直徑Φ350mm，最大工件長度1000mm，最高夾持磨削精度0.2µm，X軸最小進給量0.1µm。標準產品同時配置2片外圓砂輪、1片內圓砂輪，最多可同時配置4片外圓砂輪或4片內圓砂輪，具有外圓、內圓、非圓、螺紋磨削功能。主要的部件如砂輪主軸、工件主軸、B軸、高速內磨主軸、數控系統等均為華辰自主研發及制造，搭載華辰自主研發的HCK2000C數控系統，系統集成了華辰多年來在精密磨削加工領域的實踐應用經驗，具有無需任何NC代碼編程、磨削工藝可在線修改、磨削功能齊全及維護方便的特點，人機界面設計直觀、可操作性強。
◆陜西諾貝特自動化科技有限公司 NOG 200 高精密外圓磨床。最大磨削直徑為Φ80 mm，頂尖距為220 mm，中心高為110 mm，安裝內外圓兩個磨頭。機床導軌采用長島精工開發設計的六面滑動導軌雙V結構，導軌面采用人工精密刮研而成，保證了高精度、高剛性、高抗振性及微量進給的準確性。工件可選擇兩頂尖、三爪卡盤等多種夾持方式。配置長島精工開發的實際位置顯示系統，前后軸和左右軸均配有電子手輪，可三檔位切換0.01mm/0.001mm/0.0001mm，最小進給量0.1µm。適用于精密部品、精密模具、精密工量具，各種高精度零件的單圓弧型面、復合圓弧型面、臺階軸、槽內、等深及不等深槽等加工。
◆廈門創云精智機械設備股份有限公司 WM831系列高精度數控外圓磨床。機床有8個數控軸，加工區采用5個數控軸，X軸和V軸為全閉環控制，V塊+壓輪的機構提高了工件的跳動精度，機床主體與外罩采用分離式結構，配置NUM數控系統，集成高精密工作頭、高速電主軸、雙砂輪同步高速磨削等技術，采用粗精雙砂輪磨削工藝確保產品精度，可選配工藝數據庫，集成大量的成熟產品加工工藝，可實現自動上下料，批量無人化生產，廣泛應用于銑刀、鉆頭、鉸刀及各種高精密機械零件加工。
◆達諾巴特集團（中國）ESTARTA-175無心磨床。最大磨削工件直徑為Φ40mm，砂輪尺寸（外徑×寬度×內徑）Φ508×175×Φ304.8 mm，導輪尺寸（外徑×寬度×內徑）Φ305×175×Φ127mm。采用天然花崗巖床身，雙面移動布局，懸臂式主軸，砂輪最高線速度為120m/s，修整器采用直線電機驅動，數控插補方式修整砂輪，磨削砂輪與導輪滑板的導軌系統內配有減震系統，自動夾緊及高度自動調節使托板在托架上快速更換調整，用戶友好定制化軟件，根據需求配置不同附件，如測量裝置（接觸式、氣動式和光學式），工件清潔工作站或其他裝置，適用于中、小型零件精密加工。
◆無錫機床股份有限公司CL400K無心磨床。磨削直徑Φ4.5～Φ40 mm，最大磨削長度395 mm，CBN砂輪線速度為70～120m/s。機床采用礦物鑄件床身，雙面移動布局，可實現貫通式磨削和切入式磨削兩種磨削方式。適用于環類、軸類零件的外圓磨削以及各種階梯形、錐形和成形旋轉面的切入磨削。尤其適用于控制閥塞、油泵活塞、壓縮機曲軸、圓柱滾子、凸輪軸、軸承外圈和齒輪軸等零件的高精度磨削。
◆無錫市明鑫機床有限公司WM-100-1高精度數控無心磨床。加工直徑范圍為Φ5～Φ100 mm，長度5～190 mm（成形修整長度5～125 mm），機床采用砂輪架固定、導輪架移動布局，直線進給由伺服電機驅動滾珠絲杠實現，砂輪主軸采用懸臂支承、滾動軸承結構，導輪主軸采用雙支承、滾動軸承結構，砂輪修整器采用金剛滾輪成形修整或碟片差補修整或兩者組合修整，滾輪回轉由伺服電機驅動，導輪回轉采用主軸電機驅動，磨削精度能達到圓度0.001mm、圓柱度0.0015mm、粗糙度Ra0.1µm。主要用于各種圈類、軸類零件的圓柱面進行貫穿磨，對各種階梯、錐形和圓弧等回轉面進行自動切入磨削。
◆深圳市興富祥科技有限公司HFC-1808HFNC-77A無心磨床。標準刀架加工直徑范圍Φ1～Φ50 mm，特殊刀架加工直徑范圍Φ40～Φ100 mm。采用米漢納鑄件床身，經正常化處理及1.5年自然時效，消除鑄件內應力，導軌面經高頻淬火、精密研磨、人工鏟花，提高了床身結構的穩定性和耐磨性；主軸采用SNCM-220H高級合金鋼，經調質、深冷及精密研磨而成，應用高液靜壓支撐，形成20-25kg/cm² 高壓油膜，使主軸懸浮于其中，保證了主軸工作精度及工作壽命；上滑板配合燕尾式滑軌，下滑板采用雙Λ型導軌，提供平滑且精準的進刀，上滑板具有 +6°～ -5°的調節范圍，用于調整砂輪和工件之間的接觸面。提供定制化的自動收料系統，適合不同工件的自動化加工，適用于大批量、重切削、高精度、復雜外形的軸類件加工需求。
（未完待續）
（來源：協會市場部 責編：張芳麗）
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