CIMT2021于4月12日如期在北京中國國際展覽中心（新館）隆重開幕，各參展企業(yè)精心布置，將自己最好的技術(shù)、產(chǎn)品和企業(yè)文化展示給各路賓朋。
筆者觀察到，本次展會全球雙端面磨削技術(shù)的知名企業(yè)悉數(shù)亮相，所展出設(shè)備以立式結(jié)構(gòu)為主，全部采用CBN或金剛石砂輪用于高精度高效磨削。境外主要企業(yè)有德國Precision Surfacing Solutions GmbH & Co. kg，展品為DDG 580、AC 1200；日本Koyo（光洋）機(jī)械工業(yè)株式會社，展品為KVD 300、R431；韓國AM技術(shù)株式會社，展品為TDL-700等。境內(nèi)主要有新鄉(xiāng)日升數(shù)控軸承裝備股份有限公司，展品為2M8470A、2M8480G；宇環(huán)數(shù)控機(jī)床股份有限公司，展品為YHMM300。另外，境外知名企業(yè)瑞士STAHLI LAPP TECHNIK AG（斯達(dá)利研磨技術(shù)有限公司）、德國DVS TECHNOLOGY GROUP（迪斯庫司磨削技術(shù)公司）、德國supFina（索菲納有限公司）也展示了其雙端面磨削技術(shù)。
雙端面磨床適用于對各種材質(zhì)和各種形狀零件的兩個(gè)平行平面進(jìn)行高效率、高精度加工。采用行星式結(jié)構(gòu)的高精度雙端面精磨機(jī)可以使加工精度達(dá)到1μm以內(nèi)；一般雙端面磨床根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為立式和臥式兩種，本次展出的設(shè)備均為立式結(jié)構(gòu)，加工精度一般為2-4μm。
一、行星式結(jié)構(gòu)的高精度雙端面精磨機(jī)
該類機(jī)床上、下精磨磨盤作同向或反向運(yùn)動(dòng)，工件裝夾在載盤內(nèi)，載盤的齒與內(nèi)環(huán)及外圈的圓柱銷嚙合，在內(nèi)環(huán)驅(qū)動(dòng)下工件作既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)的行星軌道運(yùn)動(dòng)。這類機(jī)床上磨盤一般為自由浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，精磨盤與工件的相對運(yùn)動(dòng)可使磨料層負(fù)載均衡，保證工件的兩面均勻磨削，確保雙面精磨效果。經(jīng)常轉(zhuǎn)換上、下精磨盤和內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)向，可使磨料層保持自銳性和平整度，減少修磨次數(shù)和輔助時(shí)間。
載盤的作用是保證工件旋轉(zhuǎn)靈活，適配性很強(qiáng)，可適用于各種復(fù)雜形狀的零件載入。一般每盤加工可以放6個(gè)載盤，每個(gè)載盤中可以放多個(gè)零件，可以實(shí)現(xiàn)批量高精度磨削。
下面簡介部分主要展品及性能特點(diǎn)。
1．Lapmaster Wolters AC 1200
Lapmaster Wolters屬于Precision Surfacing Solutions GmbH & Co. kg旗下品牌，展出的AC1200采用模塊化設(shè)計(jì)，可用于精密磨削、研磨以及拋光加工。典型加工工件如齒輪、墊片、密封件、硬質(zhì)合金刀片和切條機(jī)刀片等。
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機(jī)床主要特點(diǎn)有：（1）設(shè)備采用高精密氣動(dòng)壓力系統(tǒng)、強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)技術(shù)，使加壓變化反應(yīng)速度快無滯后；（2）采用PC控制及HMI技術(shù)使加工過程可視化，設(shè)置方便靈活，顯示各加工參數(shù)并記錄加工數(shù)據(jù)，可儲存60個(gè)或更多的加工程序；（3）采用非接觸式微測量控制系統(tǒng)，用于監(jiān)控上盤的移動(dòng)位置；（4）轉(zhuǎn)動(dòng)式的操縱臺和框架設(shè)計(jì)方便人員進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部；（5）可連接手動(dòng)、半自動(dòng)或者全自動(dòng)上下料系統(tǒng)，縮短非生產(chǎn)性時(shí)間；（6）大流量的水冷卻迷宮結(jié)構(gòu)、由PID控制器精確調(diào)溫的冷卻液系統(tǒng)，可同時(shí)為精磨盤和潤滑油冷卻，確保實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且可重復(fù)的磨削效果。
AC 1200還可配備上料臺間隙控制、對齊調(diào)整裝置、耗材的定量進(jìn)給系統(tǒng)，以及“Data Care”分析工具，可收集所有的控制器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對加工過程的評估、優(yōu)化和故障分析。
AC 1200可加工的工件最大直徑Φ400mm，最大厚度100mm。
2. 新鄉(xiāng)日升雙端面精磨機(jī)2M8470A
該機(jī)下砂輪主軸采用公司的發(fā)明專利——組合軸承支撐的轉(zhuǎn)臺式結(jié)構(gòu)，可長久保持端面精度。上主軸與加壓缸連接部分加入調(diào)心軸承，二者浮動(dòng)連接，更有利于薄片型工件的加工。人機(jī)交互友好，可實(shí)現(xiàn)一鍵式工藝參數(shù)直接切換，具有工件擺放異常防止誤操作預(yù)警，故障自診斷采用文字說明及直觀圖片顯示具體位置，方便客戶及時(shí)解決問題。同時(shí)，采用不銹鋼拉絲防護(hù)罩殼，防止磨削液腐蝕。
3．新鄉(xiāng)日升2M8480G
該機(jī)為新型高效精密雙端面精磨機(jī)，采用新的磨研復(fù)合加工工藝技術(shù)和新的機(jī)床架構(gòu)，針對磨削量較大的零件，實(shí)現(xiàn)雙面零件的粗磨、精研復(fù)合工序加工。
該新品采用氣電雙模加壓控制可進(jìn)行“零壓力懸停”磨削，不僅適于加工傳統(tǒng)的典型零件，更適于脆性件、薄壁件或大余量零件的加工。磨削過程前半程上盤鎖定，進(jìn)行大功率磨削，提高材料去除率；后半程上盤自動(dòng)切換為浮動(dòng)砂輪，進(jìn)行精密研磨提高加工精度，兩種磨削工藝融合一起，相較于傳統(tǒng)雙端面精磨機(jī)，具有效率和精度兼顧的顯著優(yōu)勢。這種復(fù)合加工形式不僅降低了國內(nèi)客戶的采購成本及占地面積，也減少上下料的輔助時(shí)間，從而大大提高加工效率。
機(jī)床主要特點(diǎn)：（1）立式上盤砂輪特殊的拖板上下移動(dòng)架構(gòu)，以高剛性導(dǎo)軌做導(dǎo)向，使上盤升降具有行程大、剛性高、移動(dòng)靈敏等優(yōu)點(diǎn)；（2）氣缸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)向的可移動(dòng)護(hù)罩結(jié)構(gòu)，保證高工件加工的安全性和方便性；（3）上盤萬向浮動(dòng)和固定鎖緊自動(dòng)切換結(jié)構(gòu)，配合大功率主軸電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)磨削、研磨自動(dòng)切換加工；（4）研磨主軸部分采用高剛性滾子軸承支撐、大功率精密螺旋傘齒輪箱驅(qū)動(dòng)，保證良好的磨削剛性；（5）進(jìn)給采用高剛性滾柱線性導(dǎo)軌導(dǎo)向，氣電雙模加壓控制，即伺服電機(jī)+滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)控制上研磨盤的升、降進(jìn)給動(dòng)作，氣囊控制研磨壓力，配備在線測量裝置，形成全閉環(huán)控制，確保加工尺寸的穩(wěn)定性及可控性。
該機(jī)可加工的工件最大直徑Φ260 mm，最大厚度250mm。
4．韓國 AM公司ADL-700
AM公司展出的ADL-700主要特點(diǎn)有：（1）上、下盤及內(nèi)環(huán)均由獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無級調(diào)速，內(nèi)環(huán)另有伺服定位功能；（2）機(jī)床動(dòng)作采用氣動(dòng)控制，上盤可旋出方便上下料操作，配備上下料工作臺，可以實(shí)現(xiàn)快捷加工；（3）可調(diào)壓式氣動(dòng)加壓裝置，壓力分為七段調(diào)整；（4）CBN砂輪磨削及尺寸控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工件的在線測量，完成高精度加工；（5）對話框式觸摸屏控制界面，有多種加工模式可供選擇，簡單易用。
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二、高效率的雙端面磨床
立式雙端面磨床主要有四種磨削方式：旋轉(zhuǎn)貫穿式、通過式、擺臂切入式、往復(fù)振蕩式。上磨盤為硬性連接，可調(diào)整傾斜角度，在上下盤間形成一個(gè)入口大于出口的間隙，以達(dá)到所需要的切削量要求。這種方式配備自動(dòng)化上下料裝置更加容易，加工效率很高，加工精度一般可達(dá)2-4μm。
1．Lapmaster Wolters DDG 580 通過式高效率雙端面磨床
DDG 580為高精度、高性能旋轉(zhuǎn)通過式磨床，可滿足多種工件上下表面的同時(shí)磨削。設(shè)備帶有手動(dòng)上料裝置，也可以選配自動(dòng)上下料裝置，如使用管狀料盒及振動(dòng)料斗，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全自動(dòng)化控制。設(shè)備具有非常高的穩(wěn)定性，從第一個(gè)工件至最后一個(gè)工件始終保證精度一致，也可以完成多種工件的精磨加工。
DDG 580占用空間小且符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，非常方便人員進(jìn)行操作和維護(hù)，易于與現(xiàn)有的生產(chǎn)線及新的生產(chǎn)線進(jìn)行整合。采用西門子控制面板，可顯示所有重要的加工參數(shù)及在線檢測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可儲存并上傳至內(nèi)部網(wǎng)站。
機(jī)床主要特點(diǎn)：（1）穩(wěn)固的機(jī)座和垂直主軸設(shè)計(jì)，主軸磨頭在抗摩擦的線性導(dǎo)軌上移動(dòng)，高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證加工過程的穩(wěn)定性；（2）精磨盤進(jìn)給動(dòng)作伺服無級調(diào)速控制，可實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給和慢速接觸加工的轉(zhuǎn)化及實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的磨削補(bǔ)償；（3）上下精磨盤相對傾斜角度調(diào)整方便；（4）冷卻液從主軸中心供給，保證能到達(dá)磨削區(qū)的各個(gè)區(qū)域，減少主軸發(fā)熱引起的變形；（5）金剛石滾輪外徑Φ150mm，轉(zhuǎn)速 2800-9750 r/min范圍內(nèi)無級變速，保證最大的修整精度；（6）全封閉工作區(qū)域及安全操作互鎖，最大程度上保證操作者的安全。
2. 日本光洋KVD300W、R431
光洋展示的立式雙端面磨床，采用自動(dòng)化平面布局設(shè)計(jì)理念，以機(jī)床前面為中心，中部為磨削區(qū)域，兩側(cè)分別為上料和下料區(qū)域，便于機(jī)床的自動(dòng)化成線。KVD300W采用雙工位搖臂切入磨方式，工件在線檢測；R431采用旋轉(zhuǎn)通過磨方式，單面磨削，下料側(cè)配備工件檢測系統(tǒng)，檢驗(yàn)合格放至傳送帶上，不合格品由搬運(yùn)裝置放至上料區(qū)，再次參與磨削。
機(jī)床主要特點(diǎn)：（1）獨(dú)特床身構(gòu)造，配置冷卻液隔熱層可減小床身熱變形，瀉水渠道平滑寬廣，防止磨削廢渣堆積；（2）采用大型圓錐滾子軸承與超精密圓柱滾子軸承配合，實(shí)現(xiàn)高精度磨削；（3）砂輪軸矩形導(dǎo)軌與砂輪軸殼體一體，且導(dǎo)軌中心與砂輪軸中心線無偏移，剛性極強(qiáng)；（4）三點(diǎn)支撐調(diào)整結(jié)構(gòu)，可調(diào)整上砂輪的傾斜角度；（5）半圓形修整結(jié)構(gòu)，弧面上放置多片修整塊進(jìn)行修整；（6）數(shù)控自動(dòng)上下料裝置，快速氣動(dòng)桁架搬運(yùn)裝置，光電精確定位，方便自動(dòng)連線。
KVD300W加工范圍：最大Φ100mm×厚50mm。
3．宇環(huán)數(shù)控YHMM300
YHMM系列機(jī)床適用于多種外形零件的上、下兩端面同時(shí)磨削，尤其是對一些平行度、平面度、兩端面與中心軸線垂直度等公差有嚴(yán)格要求的零件（如軸承內(nèi)外圈、油泵內(nèi)外轉(zhuǎn)子等），磨削效果好，磨削精度高。
機(jī)床主要特點(diǎn)：（1）采用立式箱型結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)磨削方式，多次磨削達(dá)到尺寸和垂直度要求；（2）上下磨頭中心布置，上磨頭角度采用四支撐柱調(diào)整箱體結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)方便，機(jī)床剛度高；（3）送料部分采用固定式結(jié)構(gòu)，保證了磨削平臺的高精度；（4）采用大直徑滾珠絲杠雙螺母+軸承定位結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好；（5）半圓形修整機(jī)構(gòu)，保證修整平穩(wěn)可靠；（6）模塊化設(shè)計(jì)，少量變更，即可變?yōu)橥ㄟ^式磨削結(jié)構(gòu)。
YHMM300可加工的工件尺寸：Φ8-260mm，厚度8-40mm。
典型零件加工精度：平面度≤2.5μm，平行度≤2.5μm，表面粗糙度Ra0.32μm。
4．德國Diskus DFine
Diskus的端面磨削業(yè)務(wù)始于1911年，在平面磨削領(lǐng)域擁有豐富的專業(yè)知識和多年經(jīng)驗(yàn)，可以為微米級范圍內(nèi)的高精度、毫米級范圍內(nèi)的大加工余量的零件，提供單面和雙面磨削加工解決方案。
Diskus展出了一件DFine單/雙端面磨床模型，工件夾緊式的固定方式更容易實(shí)現(xiàn)磨削面對于裝夾面的垂直度要求，旋轉(zhuǎn)磨削和振蕩磨削方式的切換適合更多的加工需求。單主軸平臺可選工件主軸數(shù)量為2、4、8，分別滿足直徑為Φ250mm、Φ170mm、Φ100mm，高度為3-80mm零件的端面、圓面以及去毛刺的綜合加工，也可以選擇多主軸平臺。
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機(jī)床主要特點(diǎn)：（1）天然大理石立式床身，具有優(yōu)良的機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和抗振性；（2）工件裝夾采用浮動(dòng)式或氣動(dòng)彈簧夾緊式，通過工作臺上的螺釘來調(diào)整工件軸線的偏移量，可以完成對齊平面和交錯(cuò)平面的磨削，調(diào)整工件軸線的偏轉(zhuǎn)角度，可以完成內(nèi)凹或外凸平面的磨削；（3）裝載IONIC測量控制系統(tǒng)，對工件100％檢測，并實(shí)時(shí)反饋至控制系統(tǒng)，偏離時(shí)會自動(dòng)對磨削程序做相應(yīng)調(diào)整；（4）裝載單側(cè)、雙側(cè)、多方位裝夾卡盤，供不同形狀的工件選用，這種夾具可以在完成工件的快速翻轉(zhuǎn)動(dòng)作后，再次將工件送至加工區(qū)域，用來完成其余平面的磨削；（5）特制的金剛石修整輪用于完成砂輪的修整；（6）多臺DFine加工平臺可以選擇面對面形式或者并排形式，通過串聯(lián)方式或者使用循環(huán)傳送帶連接在一起，由夾持器的抓取系統(tǒng)完成傳送帶上的工件和刀庫中刀具的裝夾操作，滿足大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的加工需求。
三、結(jié)語
CIMT2021展會上立式雙端面展品較多，反映了雙端面磨床以立式結(jié)構(gòu)、CBN磨削為主導(dǎo)的趨勢。
Diskus的 DFine創(chuàng)新的端面磨削技術(shù)，可以完成對零件的軸肩和非軸肩平行平面的加工，有多種上下料系統(tǒng)供選擇，在聯(lián)網(wǎng)、組線、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性等方面的創(chuàng)新，也體現(xiàn)在新一代雙端面設(shè)備的每個(gè)細(xì)節(jié)中。
境內(nèi)企業(yè)也都推出了本公司的新品，且也有新型結(jié)構(gòu)展示，如新鄉(xiāng)日升的2M8480G磨研復(fù)合機(jī)床、宇環(huán)數(shù)控的YHMM300精密級雙端面磨床，一定程度上反映出國內(nèi)的創(chuàng)新力度。展品在技術(shù)上有很大提升，功能也都具備，但在磨削工藝、人體工程學(xué)布局設(shè)計(jì)、自動(dòng)上下料裝置以及機(jī)床的穩(wěn)定性、精度的保持性方面還有提升空間，還需要在細(xì)節(jié)上多下工夫。企業(yè)可以加強(qiáng)與磨料磨具研究院所、高校及用戶的合作，掌握CBN磨削工藝參數(shù)，積累磨削經(jīng)驗(yàn)，爭取不斷縮小與境外先進(jìn)產(chǎn)品的差距，滿足廣大用戶對全自動(dòng)化產(chǎn)品升級換代的需求。
