杭州机床-数控高精度平面磨床、数控高精度龙门导轨磨床、数控高精度立式复合磨床、数控高精度成型磨床、直线滚动导轨专用磨床

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                           中国工业报:杭机集团破解液压件加工难题

 

        作为世界工程机械行业革命性变革的标志之一,液力机械传动代替机械传动被陈伟颠覆性的技术。

        然而,业内人士曾如是形容目前国内液压行业的处境,--黎明前的黑暗。长期以来,在国内的液压件行业存在二个公认的技术难题,一个是叶片泵等的转子槽加工,另一个是摆线转子泵、摆线液压马达和摆线针轮减速机等机械装置的摆线轮的机械加工。这二个工件的加工成了液压件行业的生产瓶颈,制约了生产的发展。近年来,杭机集团成功开发出数控缓进给强力成形磨床系列产品,并积极研究磨削工艺,解决了转子槽和摆线轮的磨削加工难题,已为用户提供了高效加工机床应用于实际生产,得到液压件行业的好评和欢迎。

        MKL7150×10/6数控转子槽磨床

        在液压件行业生产的许多泵类产品中,特别是叶片泵、叶片油马达,转子和定子是最重要的部件,在这些零件的加工中,尤其以转子槽的磨削加工最为关键。因为转子槽的精度对泵的影响较大,叶片泵转子有着较高的几何精度和尺寸精度,在它的圆周上开有叶片槽,叶片装在槽内,槽的根部的圆R与压力油相通。叶片槽与半径方向成一斜角,斜度为10°~14°,YB型叶片泵一般采用13°。以减少叶片所受的力,使叶片运动灵活,并能增强转子的强度。转子材料为38CrMoAlA,转子槽表面氮化,12槽宽2.5H7(+0.010)mm,对轴心线的对称度为0.03mm,槽内侧面相互平行度为0.005mm,表面粗糙度Ra0.2μm。零件尺寸精度,形位公差和表面粗糙度都要求高,槽窄而深,加工难度较高。叶片油泵作为重要的液压元件,其品质的提高对液压件行业技术进步非常关键。在转子的加工中,核心技术是槽口的磨削。

        虽然,多年来国内磨床行业有关厂家也能批量制造转子槽专用磨床,近几年国内又涌现了一些制造此类设备的生产厂,能够满足液压件行业用户的一般需求。但是,与国外先进水平相比,国产转子槽专用磨床在加工精度、精度一致性、生产效率、操作的宜人性诸方面尚不能满足用户的需要。因此,在液压件行业一些生产厂家,转子槽精加工用的磨床还是要依赖进口德国等国的机床,如国际斯来福临磨床集团的BLOHM、Maegerle公司以及日本的YASDA,特别著名的是瑞士Maegerle磨床公司。

        近年来,随着技术进步,液压件行业对转子槽精度、表面粗糙度以及加工效率的要求越来越高,加上大规格转子的应用也越来越多。比如国内的船舶制造业所急需的液压马达要求对大型转子进行磨削,转子直径达295mm,厚度195mm,全槽需要淬火后磨削加工,表面硬度HRC60±3,槽宽尺寸公差要求在0.01mm以内,平行度等精度要求均在0.007mm内,这些要求都是较高的。而常见的转子规格外径一般仅在80mm以内,长度在60mm以内。显然,国内现有的可供设备已不能适应需要,特别是缺乏用于大规格转子槽的成形磨床。 

        杭州机床集团公司作为国内最大的数控强力成形磨床的生产基地,近年来更是发扬技术创新精神,依靠多年来在成形磨削领域积累的专有技术,借助近年来日趋成熟的数控技术、分度技术和CBN先进磨料,积极开发适合液压件行业高端用户加工高精度、大规格转子槽的需要的新一代磨床。

        2008年2月,首台MKL7132×8/5数控转子槽强力成形磨床提供给宁波恒通科技公司,该用户是为船用液压马达配套生产转子、定子的专业厂家,经该公司实际生产验证,机床的使用情况良好。紧接着于2009年5月,又为武汉一家船用机械公司制造了一台规格更大、技术含量更高的转子槽磨床。该公司是生产大型船舶绞车、起吊机构的专业厂,其生产的大型液压马达所使用的大型转子一直是从日本进口,不仅成本高,而且抗风险能力差,限制很多。该机床的成功开发帮助用户实现了大转子生产国产化。

        与国内同类转子槽磨床相比,上述二台机床在结构上有较大创新。机床配置了刚性较好的能承受大规格转子的专用夹具,定位可靠,设计精巧。与MKL7132×8/5相比,MKL7150×10/6数控转子槽磨床还增加了一个具有技术创新的每槽定位机构,能在磨削前对各条槽进行精定位。(这个装置拟申请国家专利) 除了机床本身的技术外,还采用了对转子槽磨削至关重要的CBN砂轮进行磨削,这样能够极大减少砂轮脱落对转子槽宽度的影响。近年来,国产CBN砂轮制造技术日趋成熟,该机床使用价格较低廉的国产CBN砂轮,达到了高精度转子槽磨削的要求,这一点也很重要,因为用户在经济上能够承受。同时,CBN砂轮可以修整,修整一次可以磨削80只转子。在单边磨削余量为0.3mm的情况下,磨削速度达到80mm/min。每片砂轮可以加工数百只转子,已接近国外先进水平。据悉,MKL7150×10/6数控转子槽磨床自交付使用以来一直处于正常满负荷的生产,而且所有型号的转子槽都可在该机床上完成。生产效率优于国内同类机床,达到国外同类机床的水平。

        摆线轮是摆线轮减速器和液压马达的关键零件,其加工精度直接影响到整套机构的性能。长期以来,由于国内缺少数控强力成形磨床设备,摆线轮齿廓曲面的加工大部分是通过插齿机、慢走丝线切割、铣刀铣的方式来实现,由于摆线轮齿廓形状复杂、加工制造难度大,因以上加工方法效率低、精度低、齿面粗糙度差,满足不了批量生产的要求,直接影响减速器和液压马达、泵的性能。

        随着机械加工业的飞速发展,高速、重切、高精度的加工技术逐步取代常规的加工方法。具有特殊型面要求的摆线轮齿廓表面精加工,在国外广泛采用数控成形磨削技术,这种磨削方法与展成法摆线磨齿加工相比具有明显的优越性。该加工方法是利用数控强力成形磨床,运用成形砂轮修整技术修整出摆线轮单齿廓曲面形状,再通过回转分度机构对摆线轮工件进行强力缓进给成形磨削,达到直接成形齿廓。具有效率高,精度高,曲面粗糙度好的特点,因为运用了数控控制可以实现一人多机的管理方式,满足批量生产的需求,更是提高了产品性能。

        针对摆线轮的加工难题,杭机集团成功开发出可用于摆线轮磨削的MKL7132×8数控强力成形磨床。机床采用进口金刚滚轮,并搭配高刚性滚轮修整器,使修整砂轮齿形面高效而精确,对齿面啮合度和磨削效率的提高有了可靠保证。同时,机床带有自动平衡砂轮装置,可以有效去除因砂轮本身和修整后所造成的砂轮不平衡量,在提高磨削精度的同时保证其表面质量。还可以实现砂轮修整量自动补偿,保持工件加工尺寸一致性,提高加工精度和互换性。磨头主轴和滚轮主轴均采用具有自主知识产权的低压油雾气封装置,防止高压冷却液进入主轴系统,有效保证了主轴精度和轴承长寿命。磨头体采用热平衡装置控制主轴热伸长,保证了横向磨削精度。机床自动化程度和可靠性高,在磨削过程中,除工件的装卸及测量外,期间均为自动完成,提高了生产效率,减少了操作人员的劳动强度。

        MKL7132×8数控强力成形磨床向国内液压件制造企业以推出,就受到了广泛的欢迎。一次又一次的技术突破,让杭机集团收到了良好的经济效益外,更为国内液压件行业的技术升级提供了良好的装备。

        在杭机人看来,金钱名利不过是浮云,从心底油然而生的振兴名族工业的自豪感才是杭机集团的企业之魂。

 

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