研磨硬质材料时对机床刚性的需求
在众多的制造领域中已经有越来越多的制造商将很多难以加工的材料应用到他们新的产品设计中。gregpayne指出，这种现象的存在为那些拥有特殊加工设备并知道如何加工钛金属、钨钢、工具钢和如铪这种更奇异材质金属的工厂提供了很多机会，有时工艺设计师会特别夸大使用其中的某些材料。作为cineticlandis公司无心磨床的产品，payne表示加工刚性是有效进步无心通磨、进给磨和成形研磨这些特殊材料加工效率的关键所在。
“在使用无心磨床研磨这些具有挑战性的材料时为了改进其磨削工艺，通常情况下人们的*选择往往是进步砂轮的转速。”payne解释说。通过一定的技术改造，如增加气动或润滑油主轴轴承可以让陈旧的磨床设备的转速进步到60m/s。但是要想让转速进步到100m/s以上，就要考虑使用新型的无心磨床设备了。当研磨硬质材料如碳化钨时，这台设备不仅要能够有效的吸收高速转动生产的加工振动，还要能够经得住较高的切削力。即便是金刚石砂轮的磨粒，也只有聚集大量的能量才能够渗透进碳化钨材料的表面。这就是在进行类似加工时需要重点考虑机床的刚性和加工的稳定性的原因（图1）。
图1这个有限元分析图象描绘了对一台现代化的无心磨床上不同部件的刚性分析，在加工硬质材料时机床的刚性是zui主要的考虑因素
payne说：“在设计元素方面，landiscincinnativiking公司生产的rk系列无心磨床提供了一个刚性的平台，专门用于加工这些难加工的材料。”例如，他们的一台单件磨床以铸铁为基体，蜂窝状的筋板里布满了刚性复合材料而且加工起来具有极低的导热系数。“固然其他磨床公司也会使用这种铸铁的基体。”payne指出，“但是这些基体上的型腔通常是为了使铸造液体的通过，起到管道的作用或是为了简化铸造工艺。换句话说，他们并非是设计在有针对性的部位，专门为了优化机床刚性和热稳定性而存在的。”
图2表揭示了设备的刚性如何影响无心磨床的生产率，一台稳定性好的设备可以缩短磨削周期，同时还可以缩短磨削操纵过程中其他工艺所需要的时间
各运动元件的精密配合也有助于进步机床的整体刚性。payne解释说，采用手动刮板的方式来加工轴承表面是目前zui流行的获得紧密配合的方式。然而，通过手动刮板获得的配合仅有50%~60%的关联性。复制是一种新的加工工艺，可以的加工轴承表面，而轴承的啮合面是通过低摩擦材料复制得到的，能够取得100%的关联性（图2）。这项新的加工工艺几乎消除了粘滑题目，因此已经用于viking公司的rk系列磨床产品上，该设备中有很多需要配合的啮合面。
一个开放式的基于pc基础之上的cnc，可以让用户充分熟悉到这些设备的加工能力，它们既可以提供灵活的编程语言，也可以提供远程网络服务，同时还具备嵌进式的数据记录功能。“尽管如此，在加工硬质材料时寄希看于重新改造一台旧的无心磨床并增加新的控制系统通常，并不能够达到预期的效果。”payne指出，“由于原有机床的机构是固定的，它们缺乏加工所需要的刚性。”
payne说：“viking公司rk系列无心磨床的用户在加工钛金属零件时公差可以达到±0.0001in（2.54μm），在加工大直径钛金属零件时其生产能力会是同类普通设备的2倍，而且通过进步无心通磨加工硬质合金零件的速度可以得到150%的金属切削量。当然，磨削没有特殊要求的合金也有可能得到改善。对于这些应用，一台刚性好的加工设备可以提供更高的产出，同时保持加工的连续性和正确性。
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payne说：“viking公司rk系列无心磨床的用户在加工钛金属零件时公差可以达到±0.0001in（2.54μm），在加工大直径钛金属零件时其生产能力会是同类普通设备的2倍，而且通过进步无心通磨加工硬质合金零件的速度可以得到150%的金属切削量。当然，磨削没有特殊要求的合金也有可能得到改善。对于这些应用，一台刚性好的加工设备可以提供更高的产出，同时保持加工的连续性和正确性。
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