以新思路设计数控专用磨床

  1 引言

数控机床是高精高效的机床制造、微电子技术和计算机技术三者结合的产物。随着国
外高档数控机床产品的进口和国外数控技术的引进，我国的数控机床制造得到快速
发展。随着机床结构研究的突破、大量成熟功能部件的出现、生产效率及功能的不断提
高，数控磨床在市场需求引导下，以专用磨床为先导，逐步完成了从可编程控制器
(PLC)为主的机电一体化产品向数控产品的方向发展。开展数控专用磨床设计、制造、应

 

用已成为新的潮流。
2 新设计思路
传统的设计思想是按单一机床应具备的功能进行方案设计、总体布局设计：对各部件
进行原理设计、机构设计、零件设计：制定工艺方案：设计、制造工装夹具：进行机床
的试制。一种新产品或专机产品开发周期都在一年以上。
随着功能模块化设计思想的出现，典型的平台(床身)部件、主轴部件、进给部件、控制
部件、(液压、气动、机械)驱动部件、支承定位部件、检测部件的独立化，机床设计从单
一机床设计变为机床系列化设计。开发一种系列产品，只进行方案设计、总体布局设
计，选用典型部件，加上少量的零件设计，不用试制，即可成为新产品或商品。在保
证制造周期的前提下，可大大压缩设计周期。
模块化进一步发展，大量典型部件的社会化、标准化，各种各样的功能部件出现，使
我们的机床设计只在选用功能部件的状况下开展总体设计。作为机床制造厂，关键要
设计出适应性好的机床平台，即：能安装各种可采购的功能部件，适应各种加工功
能，有很好的防护功能，能成为一件艺术品。
这就是简化、标准化、要素化、模块化汇合的设计思想。按这个产品设计思路，能提供
市场的产品要多样化，以满足各种不同用户的需要。不久的将来，产品将按每个用户
的要求专门设计，完全相同的产品不复存在。按用户要求生产专用性较强的数控机床
已成为主流，专用化意味着减少多余的功能、降低产品成本。数控专用磨床正是依据

 

这种新的思路开展设计的。 3 用户的成熟工艺是设计成功的保证
作为机床设计者，往往是站在制造者的立场，注重机床功能设计的实现，而对机床
如何使用或使用中会出现哪些问题，在设计时不能充分给予考虑。这种设计方法往往
不能一次取得成功，甚至可能是失败的结局。因此，现代设计者，更要注重机床的应
用及应用过程的一些经验。
数控专用磨床在设计时有明显的针对性。针对性的基础就是用户对工件加工工艺积累
的一些经验或国外专用机床新工艺的经验启示。在开发时，我们到用户厂进行调研、
实践。了解工件的上、下料，支承(长轴或异形轴零件的中心架支承)、装夹、定位，磨削
参数(包括：粗磨、精磨的余量、速度、光磨时间)、磨削顺序，精度、粗糙度、效率，自动
测量功能的选用，砂轮材质及参数，砂轮修整参数、频率，冷却液供给压力及品种，
工作温度的适宜性，根据操作者的使用习惯，调整夹具的定位方式、机床的适宜性、
加工精度及可制造性。
使用现有通用磨床加工的用户，提出用数控机床替代时，在加工效率、加工精度、可
靠性、安全性方面会有更高的要求。这时必须在现行成熟工艺基础上，进行新的配置，

 

分析其可行性。使之一次设计制造就可商品化，真正用在生产线上。 4 通用磨床模块
化
数控专用磨床和通用型磨床都要完成相同的磨削功能。
在外圆磨削中，应具有支承并带动工件回转及往复运动的功能：应具有砂轮高速回
转并能实现进给位移的功能。这就是完成外圆磨削的基本功能，是产品存在的必要条