在加工非圓形狀的零件時(shí)，外圓磨床正在提高生產(chǎn)力。從事非圓磨削的車間、過(guò)去采用凸輪驅(qū)動(dòng)磨床或結(jié)合使用平面磨床與工其磨床，這些方法已被證明在生產(chǎn)中不靈活，而比安裝麻煩。

　　另一方面，外圓磨床在其能夠處理的磨削工件類型時(shí)具有靈話性，同時(shí)具有車間降低生產(chǎn)成本必須的精確度與剛性。此外，外圓磨床能夠使車間安裝較少的機(jī)床，就能夠加工更多的零件。

　　非圓零件在外圓磨床上磨削的成功，取決于準(zhǔn)確的機(jī)床運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榇朔椒ㄊ莾蓚€(gè)機(jī)床軸C軸與X軸之間的內(nèi)插法。C軸即工件旋轉(zhuǎn)軸，X軸是磨頭軸。磨頭從工件進(jìn)出，跟隨非圓零件輪廓的輪廓線。通常與X軸是反向，同時(shí)，工件夾頭主軸加速與減速，維持磨輪上負(fù)載恒定，避免零件表面缺陷。

　　為了確保軸的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確.許多外圓磨床制造商在X軸上結(jié)合了靜壓方法、線性電機(jī)、高分辭率標(biāo)尺及在C軸上安裝整體式電機(jī)、直接馭動(dòng)靜壓主軸及旋轉(zhuǎn)編碼器。所有這此部件一起作用.幾乎可以消除X軸與C軸的背隙與微小移動(dòng)。

　　公司的項(xiàng)目投標(biāo)經(jīng)理Dwight Myers稱，“在非圓磨削中，當(dāng)機(jī)床軸反向時(shí)，車間最該關(guān)注的是‘沖擊運(yùn)動(dòng)’，例如，帶滾珠螺桿的機(jī)床，當(dāng)軸反向時(shí)，經(jīng)歷了柔性(跳動(dòng)與/或偏轉(zhuǎn))。另一方面，線性電機(jī)及靜壓方法系統(tǒng)具有可消除此種現(xiàn)象所必須的剛性?！?/p>

　　據(jù) 稱：“靜壓方法可以讓磨床進(jìn)行極慢地運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生微小位移，位移會(huì)在零件表面與輪廓上產(chǎn)生微小的反向痕跡。Beaulieu還指出，靜壓主軸消除了主軸反向錯(cuò)誤，當(dāng)在中心線之上或之下磨削時(shí)，這種錯(cuò)誤可從零件表面及磨削負(fù)載的波動(dòng)引起的錯(cuò)誤中顯露出來(lái)，在非圓零件磨削中通常會(huì)出現(xiàn)這種情況。他補(bǔ)充所，甚至當(dāng)其上負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，靜壓主軸仍能保持剛性。

　　除靜壓軸承之外，大多數(shù)制造商使用整體式直接驅(qū)動(dòng)主軸，用于非圓零件磨削的外圓磨床的C軸。此種主軸是直接與驅(qū)動(dòng)它們的伺服電機(jī)耦合。這些電機(jī)實(shí)際上是嵌在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，不需要皮帶或齒輪。 磨床公司主軸分部的主管Eugene Supernor說(shuō)皮帶或齒輪會(huì)形響軸的準(zhǔn)確度。

　　然而，并不是所有制造商都使用液壓主軸，Studer為其外圓磨床配備的就是采用高精度滾珠軸承的直接驅(qū)動(dòng)主軸。 r外圓磨床分公司的全國(guó)銷售經(jīng)理Hans Ueltschi稱，公司發(fā)現(xiàn)，滾珠軸承主軸在速度變化的悄況下，可提供的剛性增加，對(duì)非圓零件工藝條件的改變能夠做出更好的反應(yīng)。

　　而靜壓方法，線性電機(jī)及直接驅(qū)動(dòng)仁軸可提供準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng).它采用特殊的軟件及CNC來(lái)編制程序，使其運(yùn)動(dòng)同步。若無(wú)上述軟件，在外圓磨床上磨削非圓零件，需要手動(dòng)編制工件速度與滾輪進(jìn)給變化的程序。

　　在非圓零件磨削中，工件速度與磨床滾輪進(jìn)給必須經(jīng)常改變，以與金屬去除率的變化相一致。例如，車間可能在一種非圓零件的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，運(yùn)行三種或四種不同的工件旋轉(zhuǎn)速度，軟件必須能夠啟動(dòng)工件速度與滾輪進(jìn)給的這些變化。

　　特殊的軟件包還讓車間能夠采用高速加工技術(shù)，進(jìn)行非圓磨削，進(jìn)一步優(yōu)化工藝。實(shí)質(zhì)上.磨削采用的高速加工技術(shù)，與維持恒定磨削表面長(zhǎng)度的工件旋轉(zhuǎn)速度的變化有關(guān)。若在非圓磨削過(guò)程中工件轉(zhuǎn)速保持恒定，工件的某些部分將會(huì)轉(zhuǎn)得太慢，同時(shí)，其它部分可能轉(zhuǎn)得太快。轉(zhuǎn)動(dòng)得太慢的區(qū)域，因磨輪在其上停留時(shí)間太長(zhǎng)，顯示出凹痕與燒傷。反之，轉(zhuǎn)動(dòng)得太快的區(qū)城.因切削不當(dāng)，形成偏差。

　　Ueltschi解釋道：“以砂輪作切削刀具。當(dāng)磨削一個(gè)零件時(shí)，車間并不使用固定的進(jìn)給速度。它們?cè)谄街钡牡胤郊铀?，而在各拐角速度減慢，以在刀具上維持穩(wěn)定的切削力。對(duì)高速非圓磨削來(lái)說(shuō)，情況同樣如此”。

　　除保持穩(wěn)定的切削力這一難題之外，非圓磨削的車間必須能夠從一個(gè)零件特點(diǎn)平穩(wěn)過(guò)渡與相切到下一個(gè)特點(diǎn)。例如，在零件中要調(diào)合兩種特征.曲而與平面之間需要適當(dāng)?shù)闹睆?，就象在沖床中那樣。

　　機(jī)床運(yùn)動(dòng)的滯后，刀具或安裝的問(wèn)題，軟件的反應(yīng)時(shí)間及機(jī)床的程序編制，這些都能導(dǎo)致切面及部件特征之間的過(guò)渡質(zhì)量很差。但是，非圓零件的磨削質(zhì)量差常常是因?yàn)槿鄙賱偠取＿@就是為什么幾乎每家外圓機(jī)床制造商部認(rèn)為，要想非圓磨削操作準(zhǔn)確，必須擁有剛性的機(jī)床平臺(tái)。這種平臺(tái)包括安裝在具有熱穩(wěn)定性與機(jī)械穩(wěn)定性的底板上的重型部件。

　　系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主機(jī)采用工控586機(jī)，系統(tǒng)軟件存放在微機(jī)硬盤(pán)中，系統(tǒng)啟動(dòng)后，用戶可以通過(guò)菜單執(zhí)行各種操作。系統(tǒng)具有讀取加工程序、編譯、仿真、產(chǎn)生活塞加工數(shù)據(jù)、控制直線電機(jī)、插補(bǔ)、M、S、T在位檢測(cè)等CNC功能。

　　系統(tǒng)軟件采用分層次、模塊化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件按功能可劃分為若干個(gè)模塊，各模塊可單獨(dú)編輯、編譯。它們之間通過(guò)參數(shù)或數(shù)據(jù)文件來(lái)傳遞信息，一個(gè)模塊的增加、修改、刪除等都不影響其它模塊。將系統(tǒng)軟件劃分為界面層、編譯層、控制層和輔助層，各部分的操作相對(duì)獨(dú)立。

　　使用G00指令時(shí)，極有可能發(fā)生碰撞如所示，工件需車槽，工件原點(diǎn)在右端面，換刀點(diǎn)為兒當(dāng)車槽加工完成時(shí)，為節(jié)省時(shí)間，想讓刀尖從起點(diǎn)fl步到達(dá)換刀點(diǎn)>1，用N150G0080Z50程序段完成退刀，如果認(rèn)為軌跡是仄的連線，似乎沒(méi)問(wèn)題，但實(shí)際刀尖軌跡為B好和線(如時(shí)幫助功能。在該系統(tǒng)中用戶可以首先根據(jù)零件圖樣的具體要求，以人機(jī)對(duì)話的方式在界面層進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的輸人及各功能的操作。在編譯層，對(duì)用戶輸人的信息進(jìn)行編譯以生成目標(biāo)代碼，它包括對(duì)NC源程序的格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、錯(cuò)誤檢、控制數(shù)據(jù)的計(jì)算以及列表曲線的插值、粗插補(bǔ)等;在控制層，發(fā)出控制系統(tǒng)工作的指令，協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部分的功能;在輔助層，提供便于系統(tǒng)工作及方便用戶操作的各項(xiàng)輔助功能。整個(gè)系統(tǒng)均柴用鍵盤(pán)與鼠標(biāo)進(jìn)行控制，用戶欲選用某一菜單，只需按動(dòng)光標(biāo)、熱鍵或鼠標(biāo)即可。另外，系統(tǒng)還具有較強(qiáng)大的圖形功能，提供了活塞輸人數(shù)據(jù)的圖形顯示，刀具運(yùn)行軌跡的動(dòng)態(tài)仿真功能，以直觀的形式顯示輸人的數(shù)據(jù))，顯然刀具在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要與工件的臺(tái)階面碰撞，工件和刀具都要損壞，嚴(yán)重的還要破壞機(jī)床的精度。