HZ-088CNC大型直线滚动导轨精密曲面成形数控磨床精密磨削工艺优化及应用研究
导轨磨床中切削参数优化与工艺规律分析
导轨磨床中切削参数优化与工艺规律分析导轨磨床是机械制造领域中的一种重要设备，其主要用于对导轨的高精度磨削加工。
在导轨磨削过程中，切削参数的选择对于加工效率和加工质量起着至关重要的作用。
本文将对导轨磨床中切削参数的优化以及工艺规律进行分析，并提出相应的解决方案。
首先，切削参数的优化是提高加工效率和加工质量的关键。
在导轨磨削中，切削速度、进给速度和磨削深度是其中最为重要的参数。
合理的切削速度可以保证加工精度和表面质量，过高或过低的切削速度都会对加工效果产生不良影响。
进给速度的选择要考虑到导轨材料的硬度和加工要求，过快的进给速度会导致切削力过大，影响加工质量。
磨削深度则需要根据加工要求和刀具状况进行选择，过深的磨削深度容易导致表面烧伤和刀具磨损加剧。
其次，切削参数的选择需要考虑工艺规律。
导轨磨床中，磨削过程是一个复杂的物理过程，切削参数与工艺规律之间存在着一定的关联。
例如，在磨削过程中，切削速度的增加会引起粒度减小、切缘加工脱离和烧伤，而进给速度的增加会导致表面质量的恶化。
基于这些规律，可以通过实验和经验总结来选择合适的切削参数。
针对上述问题，可以通过以下几个步骤来优化导轨磨床中的切削参数：第一步，建立切削参数与加工质量之间的数学模型。
通过实验和数据分析，将导轨磨床切削参数与加工质量之间的关系进行建模，可以使用统计学方法或机器学习算法来实现。
这个模型可以帮助我们理解切削参数对加工质量的影响程度，并为后续的优化提供依据。
第二步，优化切削参数。
根据建立的数学模型，我们可以使用遗传算法、模拟退火等优化算法来寻找最佳的切削参数组合。
通过计算和模拟，逐步逼近最优解，使得加工效率和加工质量得以最大化。
第三步，验证和调整切削参数。
将优化得到的切削参数组合应用于实际生产中，并进行加工实验和测试。
根据测试结果，评估切削参数的效果，并根据实际情况进行调整和优化。
这个过程是一个不断迭代的过程，通过不断调整和改进，实现切削参数的最优化。
垂度补偿功能在多磨头数控磨床调整中的应用
主轴 转 动 。为 了保 证进 给精 度 ， ３个 磨 头 的横 向进 给 、
垂 直进 给及 ２个立 式磨 头修 整器进 给 ８根控 制轴加 装
ＨＥ Ｉ Ｄ Ｅ Ｎ ＨＡ Ｉ Ｎ公 司 的光栅 尺 ， 实 现 全 闭 环控 制 。床 身 与 工作 台导 轨采 用直 线 滚 动 导轨 副 ； 工 作 台纵 向移 动
主题 ：国家科技重大专项及钼关技
Ｔ ｏ ｐ ｉ ｃ ｓ ． Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｓ ｃ Ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｍ ａ ｊ ｏ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ
垂 度 补偿 功 能 在 多磨 头 数 控 磨床 调 整 中 的应 用
朱 琛
（ 杭 州杭 机 股份 有 限公 司 ， 浙江 杭州 ３ １ １ ３ １ ５ ） 摘 要 ： 介绍 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ ＮＳ ８ ４ ０ Ｄ 的垂 度 补偿 功能 在 ＨＺ－ ０ ８ ８ Ｃ ＮＣ大型 直线 滚动 导轨精 密 曲面成 形数 控磨床 的 机 床床 身导 轨 调整 中 的应 用和操 作 方法 。 关 键词 ： 垂 度 补偿 长床 身 导轨
ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｄ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｗ ａ ｙ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｈ Ｚ 一 ０ ８ ８ Ｃ Ｎ Ｃ ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｌ ｅ ｇ ｉ ｒ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ．
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄｓ：Ｓ ａ ｇ Ｃｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； Ｌｏ ｎｇ Ｂｅ ｄ Ｇｕ ｉ ｄ ｅ ｗａ ｙ；Ｖｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｇｒ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｈ ｅ ａ ｄ；Ｈｏ ｉｚ ｒ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ Ｇｒ ｉｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｈ ｅ ａ ｄ
数控直线导轨专用磨床精密磨削工艺优化
数控直线导轨专用磨床精密磨削工艺优化艺参数有一定的要求。
导轨磨削烧伤成因及解决方法，可以从砂轮、磨削余量、磨削用量、冷却液和冷却方式考虑；导轨磨削振纹成因的解决方法有多种：砂轮的正确选择、砂轮的平衡、砂轮的修整，保证主轴的几何精度和 动刚度，工艺参数的选用；导轨磨削成形工艺可用成形金刚滚轮将砂轮修整成形来磨削导轨型面。
关键词数控直线导轨专用磨床砂轮修整导轨磨削工艺蒋莉莉傅正勇李志斌何亮(浙江杭机股份有限公司 杭州311305)摘要数控直线导轨是数控机床的重要功能部件，磨削线轨对机床精度、磨具、金刚石滚轮、磨削液和磨削工数控直线导轨专用磨床的试制与攻关过程中，着重研究了如下内容：(1)研究直线导轨磨削机理，分析加工工艺中影 响精度的因素，明确磨削烧伤和振纹的成因，为工艺安排提供理论支持。
(2 )制订精密直线滚动导轨自动磨削工艺流程。
(3) 磨削直线滚动导轨，从用户角度反馈导轨磨 床工艺设计的合理性问题。
(4) 磨削效率的提升。
(5) 人性化的操作。
目前，这些问题都已经得到解决，从而使我国的直线滚动导轨制造水平得到较大的提升，缩短了与国外先进水平的差距。
机床外观如图1所示。
图1数控直线导轨专用磨床外形1数控直线导轨专用磨床磨削概述数控直线导轨专用磨床(HZ -090CNC 系列)针 对普通导轨及滚柱导轨产品的精密磨削加工而设计制造，可以磨削15〜65mm 规格的精密直线导轨。
1.1导轨磨削对设备的要求导轨的精度主要包括轨道成形面精度；各轨道 与基准面的位置精度；轨道粗糙度；导轨的直线度及尺寸精度等。
要实现上述精度要求，必须配备CNC 专用磨削设备，而且相关磨削设备需要满足如下要求：(1) 确保在一次安装状态下，实现三磨头磨削， 提高工件精度。
(2) 要求每一个磨头进给的重复定位精度能达到土0.001mm ,精磨定型时在标准热平衡下能实现每次磨削设定0.001mm 的进给量。
(3) 两立式磨头采用同一金刚石滚轮修整器依 次修整，可以保证两侧面滚道尺寸的一致性。
直线导轨在数控机床改造中的应用
图３ 直线 导轨 安装 示意 图
３ 直线 导 轨的 安装 直 线 导 轨安 装 在 床身 上 ， 图 ３左 侧 的 直线 导 轨 见 ， 的定 位 面 与床 身 上 的定 位 面贴 合 ， 圆柱 头 内六 角 螺 用
机 床 一 直用 于加 Ｔ液 压件 的套 类零 件 ， 件 尺寸 零 不 大 ， 精 度 要 求 较 高 ， 过 分 析 比较 ， 择 了 Ａ Ｂ 但 经 选 ＢＡ 公 司 生 产 的规 格 为 “ Ｒ ３ Ａ ” 精 度 为 “ 级 ” 加 长 Ｂ Ｈ０ Ｌ 、 高 “ 型 ” 线导 轨 ， 的特点 为 四方 向等 负载设 计 ， 直 它 精度 高 、
钉４ 将直线导轨固定在床身上 ， 再用紧定螺钉 ２ 从侧面 压 紧直 线 导轨 ， 直 线 导轨 的定 位 面与 床 身上 的定位 使 面 紧密 贴合 。右侧 的直 线 导轨 ， 同样 用 圆 柱头 内六角
螺 钉 ４ 其 固定 在 床 身上 ， 必 须 与左 侧 的直 线 导轨 将 但 进 行 校 验 ， 格控 制 它 们 的平 行度 。滑 快 安装 在新 设 严
配 合下 ， 废 旧的 数控 车床 用直 线导 轨进 行改 造 ， 对 取得 了成功 ， 介绍 如下 。 现
１ 直线 导轨 的选 择
１直 线 导 轨 ；－ 定螺 钉 ；－ 板 ；－ 一 ２紧 ３拖 ４ 圆柱 头 内六 角 螺 钉 ；
５ 紧定螺钉 ；－ 一 ６ 润滑油分配器 ；一 ７ 油管
第４ （ 期 总第 １２ ） ２期
Ｎｏ４ Ｓ ．（ ＵＭ ．２ Ｎｏ１ ２）
机 械 管 理 开 发
ＭＥＣ ＨＡＮＩ ＡＬ ＭＡＮＡＧＥ Ｃ ＭＥＮ ＡＮＤ ＤＥ Ｔ ＶＥＬ ＭＥＮ ＯＰ Ｔ
２ １年 ８ ０１ 月
滚动导轨副成形磨削加工技术
滚动导轨副成形磨削加工技术殷玲香【摘要】介绍了成形磨削的加工机理、成形修整技术的应用及磨削效率的控制,解决了滚动导轨副零件高精度、复杂形状的加工困难问题,并通过研究磨削效率降低砂轮用量,提高了产品质量及加工经济性.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】3页(P90-92)【关键词】金刚滚轮;成形修整;修整速比;磨削效率【作者】殷玲香【作者单位】南京工艺装备制造有限公司,江苏,南京,210004【正文语种】中文滚动导轨副作为一种精密直线导向部件，由于其大承载、高精度、高速度、低磨损、可靠性及标准化等优良特性，已经越来越多地被数控机械、自动化生产线等领域应用和关注。
滚动导轨副主要由滚动导轨、滚动滑块组成(图1)，其中滚动导轨为大细长比的精密件，形状复杂，加工过程中尺寸要求、形位误差要求高，加工变形大；滚动滑块形状复杂，结构紧凑，加工过程中滚道及基准平面的尺寸及形位误差要求比较高。
滚动导轨及滚动滑块所使用的材料均为超高强度钢，具有优良的机械性能，但同时也给机械加工带来了一定的困难。
加工特点有：磨削力大、磨削温度高、容易产生磨削烧伤、加工硬化趋势强，同时产品形状复杂，精度要求高，为解决零件的加工困难问题，引进了成形磨削技术，达到精密加工的目的。
1 成形磨削机理成形磨削是一种新发展起来的加工工艺，通过成形修整方法，修整出固定的轮廓外形，修整后的成形砂轮磨削工件，一次成形，使工件达到最终加工工序的尺寸要求，满足加工精度。
成形磨削的关键技术为修整技术，修整方法可分为成形修整(图2)及仿形修整。
其中成形修整法通过精密金刚滚轮修整砂轮，由于修整砂轮时可沿整个砂轮宽度上接触，因而修整时间大为缩短，提高了修整效率；另外，这种修整方法容易保证成形砂轮的型面精度。
由于金刚滚轮修整法的修整时间短，且能生成复杂型面，因而对实现磨削自动化来说是一种理想的修整方法。
2 金刚滚轮修整技术的应用用金刚滚轮修整成形砂轮时，通常需3个运动，即滚轮转动Vt，砂轮转动Vs及滚轮或砂轮的径向进给运动。
大型机床床身导轨的制造工艺改进
大型机床床身导轨的制造工艺改进裘卓明江余岳胡雅琴【摘要】摘要阐述了将大型机床拼接床身分段磨削，通过专用修整器及专用假床身，保证两V形导轨的角度以及两V形导轨的中心距、等高保持一致，并在拼接端面实施灌定位胶工艺，保证拼接好导轨整体直线度，在实际生产过程中，取得了很好的效果，大大缩短了生产周期。
【期刊名称】精密制造与自动化【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3【关键词】关键词两V导轨导轨拼接定位胶分段磨削床身是机床的主要基础件，作为导向用的导轨面，是机床各项几何精度的测定基础。
大型机床的床身具有床身长，通常都超出铸造加工所能达到的限度，同时考虑到起吊运输及安装的要求，在设计时，往往采用几段拼接的方式，目前设计制造的导轨磨床HZ-KD6520、HZ-KD4025等产品，其床身就是采用的这种设计结构。
机床床身的导轨精度高，最初是采用人工刮研的方法来保证的。
这种方法具有切削量小、切削力小、产生热量小、加工方便和装夹变形小等特点。
通过刮削后，工件表面能获得很高的形位精度、尺寸精度、接触精度及提高表面粗糙度等，一般情况下导轨在垂直和水平面内的直线度及两导轨平行度能达到0.005～0.01/1000mm，，另外刮削后留下的一层薄花纹，既可增加工件表面的美观又可储油，以达到润滑工件接触表面，减少摩擦的作用，提高工件使用寿命。
但是，这种方法工作效率低，且劳动强度大。
随着科技的进步，设计制造了导轨磨床，导轨的磨削部分替代了人工刮研，极大地降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。
从工艺的角度来讲，大型机床床身导轨面能通过一次安装加工（精磨）来达到设计要求，是最佳的工艺方案。
现有的机床，只要工作台长度超过3 m，床身导轨就无法通过一次性装夹磨削来实现。
以往长度超出导轨磨磨削范围的床身采取以下的工艺手段：（1）床身长度超过8 m，采用主副床身拼接的设计结构，一段主床身加两段副床身。
（2）三段床身分别粗精加工，用三副卡板分别控制导轨各面外形、两V形导轨半角误差、两V形导轨中心距误差，用桥板控制两V形导轨的直线度及平行度误差、落地镗镗铣总长。
高精度直线导轨副制造关键技术及产业化应用
高精度直线导轨副制造关键技术及产业化应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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（ ８ ） 冷 却 不 当致 使砂 轮钝 化和 堵塞 ； （ ９ ） 工艺参 数选 择不 当 。 磨削 导轨 时消 除振 纹 的措施有 以下 几种 ： １ ） 砂轮 的正确选 择 导轨 的材质 采用 的是 轴承 钢 ，两侧表 面 经感应 淬 火达 到 ５ ８ ￣６ ３ ＨＲ Ｃ。在精 磨之 后 ，要求 滚道 粗糙
徐慧芳
ＨＺ － ０ ８ ８ Ｃ ＮＣ大型 直线 滚动 导轨 精密 曲面 成形 数控 磨床 精密 磨 削工 艺优化 及应 用研 究
地 调整 切削 参数 。在 精磨 工序 中 的粗 加工 工序选 择 砂 轮速 度 为 ２ ５ ｍ／ ｓ 、磨 削深度 为 ０ ． ０ ５ ｍｒ ｎ ／ 刀 、直线 导轨 的进给 速度 为 ８ ｍ／ ｍｉ ｎ ；精加 工工序 砂轮 的速 度为 ３ ０ ｍ／ ｓ 、磨削 深度 为 ０ ． ０ ０ ５ ￣ ０ ． ０ １ ｍ ｍ／ 刀 、直线 导 轨 的进给速 度 为 １ ５ ｍ／ ｍｉ ｎ ，经过 切 削试验 ，磨削 烧 伤得 到 了有效 地控 制 。 ２ ． ２ ． ４ 磨 削导轨 时对 所用 冷却 液和冷 却方 式 的选择 在 磨 削过程 中 ，冷却 液可 以有 效地 降低磨 削 区
中粘结剂 的含 量成正 比，砂 轮 的硬度越 高，粘结剂 的
含量越大 ，这 时砂轮 的多孔性就越差 。因此 ，在使用 高硬度 的砂轮 进行磨削 时，砂轮砂 粒问的孔 隙就会很 快地被堵塞 。硬度 高的砂轮 自锐性较差 ，磨钝 的磨粒
不 易脱落 ，此 时就会 造成 砂轮 与工 件 之 间的挤 光现
１ ． ５ ＭＰ ａ ，可 以大 大 提 高砂 轮 的 耐 用 度 和 磨 削 效 率 ， 并最 大程度 地 减小磨 削烧 伤 。
间隔 就 越 小 。在 精 磨 加 工 过 程 中 ，粒 度 大 的 砂 轮
比粒 度 小 的砂 轮 容 易堵 塞 ，切 削力 和 切 削 热 量 则
３ 磨 削导 轨 时所产 生 的振 纹成 因及 解决 方法 磨削 导轨 时所 产生 的振 纹成 因有 以下原 因 ：
（ １ ） 振 纹严 重超 差 ；
较 高 。根 据 此特 点 ，在精 加工 过程 中，把精 磨 ４ 一 Ｒ 滚 道 分 成 两 道 工 序 ： 即粗 精 加 工和 精 精 加 工 。粗 精加工用 ４ ６粒 度 的砂 轮 ，精 精 加 工用 ８ ０粒 度 的
砂 轮 ，滚 道 磨 削烧伤 的现 象就 少 。 （ ３ ） 在 直线 导轨 精加 工 时 ， 首先 借 用生产 滚 珠丝
断地进 行 相变 ，容 易 导致工 件表 面磨 削烧 伤 ，造 成 滚道局 部 硬度 降低 。磨削烧 伤 的本 质表 现 为工件 在
磨削 弧 区高温 的持 续 作用 下 ，表 面 的微 观组 织 发生
了一种不 可逆 的 组织变 化 。
２ ． ２ 防磨 削烧伤的措施
２ 。 １ 。 １ 磨 削 导轨 时砂轮 的选 择 （ １ ） 在直 线导 轨精 磨削 过程 中， 砂 轮 的硬度 、 粒 度及材料对磨 削的影响较大 。砂轮 的硬度 与砂轮成分
的温度 ，减 小工 件表 面 的 内应 力 ，稳定尺 寸 ，减小 变 形和 工件 表面 的粗 糙度 值 ，冲洗 砂轮表 面 以减少
砂 轮磨 损量 ，提 高砂 轮 的耐用 度和 使用 寿命 。一般
采 用 Ｈ一 １ 高精 度磨 削液 。 为使 冷却 液 能有效地 进入
磨削 区 ，磨削液 必 须 以一 定 的压力 和流 量方 式射 到 砂轮和 工 件表 面 。根据 一般 的设计 经验 ，每 寸导轨 磨削 宽度 需要 磨削 液 的流 量 为 ３ ７ ． ８ ～５ ０ Ｌ ／ ｍｉ ｎ ，也 可根据 磨 削性质 来选 择 。在 实际 生产应 用 中也常根
质 量并 同样 能提 高加 工效 率 。
２ ． ２ ． ２ 磨 削导轨 时余 量 的选择
在 磨 削直线 导轨 的 ４ 一 Ｒ滚 道 时 ，当在 圆弧 底部 磨 削液难 以进入 磨 削区 时 ， 各 部分 冷却 条件 不均 匀 ， 极 易造 成磨 削烧 伤 。这 时需 要根据 长 度和 精度 合理 地选 取终 磨余 量 ，把滚 道 余量 三角 区调 整 为圆 弧均 匀 区 以改善 磨削 条件 。
轮 粒度对 磨 削温 度 的控制 也 有较 大 的影 响 。砂 轮粒 度 越 高 ，单 位 面积 的磨 粒 数 量 就 越 多 ，磨 粒 问 的
据 砂轮 的功率 来选 择 ，如 功 率 １ ｋ Ｗ 选 取磨 削液流 量为 ５ ． ８ Ｌ ／ ａｉ ｒ ｎ 。另 外 ，喷射压 力一 般选 择在 Ｏ ． ５ ～
（ ６ ） 砂 轮修 整不 当 ， 使 得砂 轮 的切 削能力 和耐用
度 降低 ； （ ７ ） 磨 削 时 ，砂 轮 的在 线 平衡不 好 ；
杠 的经验 （ 因为两 种产 品的材料 和 淬火 性 能相近 ） 选
用 白刚 玉砂 珞 刚玉砂 轮 磨削直 线 导轨 ，保 证 了
（ ２ ） 机 床 以及 夹 具 、金 刚石 滚 轮 驱 动 装置 的刚 性 、砂 轮主 轴和 金 刚石滚 轮主 轴 的动 刚性 较差 ；
（ ３ ） 金 刚石 滚轮 的动 平衡 不好 ，几何 精度 超差 ； （ ４ ） 工作 台爬行， 驱动力、 传动、 润滑等条件不足 ； （ ５ ） 砂 轮选 择 不 当，造成 砂轮 易堵 塞和钝 化 ；
象 ，磨 削热 量增 大 ，从而 使工 件表 面烧 伤 。在 试验
过程 中，通过对 中软 １和 中软 ２的砂轮进 行成 形磨 削 后 的对 比 ，发现 采 用 中软 ２砂轮 大 大减 小 了工件
的磨削烧 伤 几率 ，有 效地 保证 了产 品质量 。 （ ２ ） 由于直线 导 轨 的材 料 和淬 火性 能 的特 点 ， 砂