以车代磨的金属表面加工技术对磨削的优势
传统上一般会用车削进行淬火前的粗加工,而在零件的精加工上,为了获取更高要求的表面粗糙度,往往会选择磨床。即使在20世纪八九十年代,淬火后的精加工还只能采用磨削工艺,而车削也只能加工硬度不大于55HRC的工件,这间接造成了磨床对零件精加工的“垄断”地位,结果导致磨床不仅价格高,生产成本高,而且效率也比较慢。近几年,随着技术发展,出现了各种新的金属表面加工设备和技术,可以达到或超过磨削。比如以车代磨的超声冲击机床,与磨削相比,比磨削具有更高的加工效率。
在硬车削中,往往采用大切削深度、高的工件转速,其金属去除率通常是磨削加工的3~4倍,所消耗的能量却只有磨削的1/5。此外,在磨床加工中,砂轮的更换一般需要30min或更长时间,而威尔超声冲击系列车床的换刀可在瞬间完成,并且不需要修正砂轮切削轮廓,没有更换、修正砂轮必需的生产时间的损失,机床的利用率要高,效率可快至磨削加工的3倍。
在相对较高的进给率下,磨削可得到良好的表面质量,但是以车代磨技术可以以更高的金属去除率获得同等或类似的表面质量。同时,在硬车削中,生产的大部分热量都被切削带走,不会产生像磨削加工的表面烧伤和裂纹,具有优良的加工表面质量。
在生产效率相同的情况下,车床的投资仅约占磨床的1/5,且辅助系统费用更低。磨削需要多次安装或多工序生产,相比之下,车床本身就是一种加工范围很广的柔性加工方法,尤其是对于齿轮、轮毂等多品种小批量生产而言,采用威尔超声冲击车床,利用其超声冲击装置,硬车削可无需再加其他特殊设备,却可以容易地实现多种不同工件之间的加工转换,且工件装卡快速、准确。与磨削相比,因配有刀库,车削加工一次装卡可完成多种表面加工,如车外圆、车内孔、车槽或断面等等,因而无停机等辅助时间,加工表面精度也更高。