在各种数控机床和其他机械的制造中,数控回转工作台等分度装置的应用十分广泛。近年来,随着数控技术的进步、自动化程度的普遍提高,加工中心类机床、数控车床、数控铣床的生产和应用日益广泛,对高精度、高效率的分度装置的需求也越来越大。其中,应用鼠牙盘端面齿盘的分度装置占了很大的比重,这种分度台的特点是以固定值进行定位,结构简单,定位刚度好、重复定位和分度精度高,定位速度快,广泛应用于各种加工和测量装置中,如卧式加工中心带有托盘交换的鼠牙盘分度工作台,通过上下鼠牙盘啮合实现准确定位和分度回转。
鼠牙盘式分度工作台主要由工作台、夹紧油缸及鼠牙盘等零件组成,其中端面齿盘是关键部件,每个齿盘的端面均加工有相同数目的三角形齿,两个齿盘啮合时能自动确定周向和径向的相对位置。因此,端面齿加工水平的高低直接影响分度装置的精度,也最终对整机的加工精度产生相当大的影响。鼠牙盘端面齿的加工极为关键和重要。可以说,鼠牙盘端面齿能确保加工中心、CNC数控车床转塔刀架等多工序自动数控机床和其他分度设备的运行精度。对缓进给强力成形磨削而言,某一个工件的成功磨削就能拓展一个领域,就能为这个领域的用户承担交钥匙工程,在提供先进装备的同时还提供了先进的加工工艺,为用户创造可观的经济效益。
2001年以后,杭州机床集团公司花大力开发出一批高档数控强力成形磨床,如MKLD7140双磨头强力成形磨、能加工航空发动机叶片的七轴五联动数控的MKL7150强力成形磨、MKH450成形磨削加工中心以及通用性较好的MKL7132、MKL7120等型号的强力成形,用于磨削汽车转向齿、转子槽、工量具、瓦楞辊、钢铁行业的剪刃、轻工行业的剃须刀等,占领了国内数控强力成形磨床制造领域的制高点,其中的许多机床都是国内首台机床,打破了工业发达国家对我们的限制和垄断。
国内以沈阳机床、大连机床为代表数控车床专业制造厂都急需高效、高精度的鼠牙盘成形磨床。由于国内没有鼠牙盘磨床的生产,基本上是靠进口价格昂贵的机床。因此,鼠牙盘磨床的研制对我们国家工业发展、尤其是机床工业的发展是非常有意义的。杭州机床集团公司于2007年承担了为沈阳机床股份有限公司开发制造MKL7132×8/2型数控鼠牙盘磨床的任务,经过2年时间艰苦摸索和攻关,解决了鼠牙盘端面齿数控成形磨床诸多关键技术,如机床主轴热伸长控制、数控分度盘的正确安装和使用,各齿的平均分布与加工,端面成形磨削技术的探索与经验积累,针对鼠牙盘磨削加工的数控装置的配置与软件设计,如任意两轴圆弧插补、砂轮的成形修整技术等。已于2010年年初成功制造出国内首台鼠牙盘端面齿数控成形磨床并已提供给用户使用。
MKL7132×8系列机床结构合理,有足够的静态、动态、热态刚度,采用先进技术、保证系统具有良好的动态品质。所选用伺服驱动系统执行元件精度高、可靠性高、响应速度快。设备使用、操作、维修方便,造型美观。机床纵向、横向、垂直行程分别为800mm、320mm、500mm。磨头采用成组精密角接触球轴承,应用磨头热平衡、气体密封等高端技术来保证磨头的精度、稳定性和使用寿命。磨头主轴功率可根据加工工艺和用户要求配置9KW、17KW、30KW等伺服主轴电机。同时机床可配置高精度光栅、动平衡系统、测量系统、AE系统等。
经用户验收,MKL7132 8/2数控鼠牙盘磨床的配置、数控控制、加工工艺都基本上与德国PLANMAT408相近,机床的加工精度等指标也可以达到国外机床的水平。尺寸精度 0.005mm、分度精度 2 、表面粗糙度Ra0.63μm,尤其是齿面贴合度90%,已达到国际先进水平。因此,机床完全可以替代国外的同类机床。该机床解决了长期困扰的鼠牙盘端面加工的技术难题,提高了数控车床、加工中心的加工精度和效率。高档数控鼠牙盘成形磨床长期依赖进口的问题由此可以得到解决,可为用户节省大笔设备购置费用。同时,由于机床制造水平的提高可以扩大对外出口,从而可赢得更多的外汇收入。