什么樣的機床是坐標磨床
什么是坐標磨床？在加工中心上把銑刀換成砂輪是否可以進行坐標磨削？坐標磨床的銷售人員經常會被問到這個問題。如果僅從字面上解釋的話就是“坐標”+“磨床”。
坐標就是代表可以實現極高定位精度的，可以保證極高孔系位置公差要求的機床，比如坐標鏜等。
“磨床”是指可以具備完整的磨削功能的立式結構機床。合起來就是可以具備極高定位精度的具備完整坐標磨削功能的立式機床，就是坐標磨床。
坐標定位精度和最終可以保證的位置精度是比較好理解的，那么什么是完整的坐標磨削功能呢？從大家比較熟悉的磨削機床，例如外圓磨床，內圓磨床或者平面磨床，我們可以了解到，以下幾個方面：
1. 內外圓磨削的時候，工件是以一定的速度進行回轉的，機床 的X,和Z軸進給完成磨削。平面磨床磨削的時候的工件是不動的，因此需要砂輪進行往復運動，完成工件表面的磨削。
2. 坐標磨削的時候，工件也是不回轉的，因此磨削運動需要砂 輪進行往復運動，實現磨削。這就是坐標磨削工藝中所說的沖 程運動即砂輪在高度方向的上下往復運動實現磨削，因為坐標磨床的主要作用就是用來完成非回轉工件的孔系在深度方向的磨削，可以這樣說：沖程運動就是坐標磨削的核心發(fā)動機。同時因為坐標磨削的精度要求比較高，因此對沖程磨削的參數是有一定的技術要求的。主要有以下幾個方面：
1）沖程長度，代表了可以磨削的孔的深度,和零件的高度。
2）沖程速度，代表了磨削的表面粗糙度的能力，沖程速度越快，磨削的精度會更好。
3）沖程頻率。代表了磨削的效率。沖程頻率越高，磨削效率越高。
以上沖程磨削的參數，大家可以腦補一下，這和我們在家里用砂紙進行打磨是一樣的邏輯。
因此坐標磨床最主要的特征就是沖程運動。所謂的加工中心的銑刀換成砂輪就是坐標磨床的說法是錯誤的。銑削加工中心是不具備沖程磨削的功能，不是坐標磨床。沖程運動和磨削是坐標磨床有別于加工中心的最重要的特征之一。
3. 完整的磨削功能是指在沖程磨削功能的基礎上，還需要具備其他附加的功能，才能保證磨削功能的實現，保證最終的磨削精度要求。
1）砂輪修整。坐標磨床必須配備可以進行剛玉砂輪和CBN砂輪修整的金剛石滾輪修整裝置和砂輪修整循環(huán)。
2）砂輪測量。坐標磨床必須配備可以精確測量砂輪直徑和長度的測量裝置，由于砂輪是非金屬的材質，因此加工中心上面配備的激光對刀儀是不可以的。各個品牌的坐標磨床目前配備的砂輪測量裝置都是采用超聲聲控控砂輪測量裝置，并且可以實現聲控消除空程磨削功能。
3）坐標磨削程序編程軟件和磨削工藝支持。機床數控系統必須配備專用的磨削編程軟件和循環(huán)，比如沖程磨削循環(huán)等，同時可以為操作者提供磨削工藝參數推薦等。
4）磨削冷卻液循環(huán)過濾，由于坐標磨削的精度比較高，因此對冷卻液的過濾是有要求的，不能采用加工中心使用的簡單的無紡布過濾方式，必須使用精密過濾系統，保證過濾后的顆粒物不大于5um，避免顆粒物混入進行二次磨削，破壞工件的表面粗糙度和精度。
5）冷卻液介質，如果采用CBN砂輪進行磨削，最好能夠配套采用磨削油，能給保證磨削精度。因此必須配套采用自動滅火系統，保證生產的安全和可靠。
6）由于坐標磨削的精度要求比較高，公差要求普遍在0.002mm左右，因此必須配備在線測量功能，否則操作者是不知道加工完成后的內孔是否合格，一般的量具和檢具是不可能對0.005mm以下的公差的零件進行測量的。
7）針對有空間角度和型面有磨削要求和三維輪廓等的磨削要求的工件，必須配備雙軸轉臺，實現五軸五聯動的磨削。
還有需要說明的是，傳統坐標磨床的內孔的磨削是需要配備“U”軸的。原因是因為傳統坐標磨床的直線軸傳動采用的是滾珠絲杠，為彌補滾珠絲杠的螺距誤差和絲杠和螺母的反向間隙帶來的誤差，采用行星運動完成內孔的磨削，博物館里的1931年坐標磨床的U軸
行星運動示意圖
這種磨削方式和鏜孔的原理是一樣的，都是為了彌補滾珠絲杠由于螺距誤差和絲杠和螺母的反向間隙導致的插補精度不足，即主軸中心不動，鏜刀刀尖圍繞主軸中心回轉完成切削。
但是這種方式的特點只針對于圓形被加工要素的的加工，由于刀具回轉中心和主軸中心不在一個中心，對于需要進行非圓磨削的工件是不利的，因此在數控技術誕生前的坐標磨床是不能夠進行非圓工件的磨削的，數控技術誕生后的坐標磨床，通過增加的C軸來彌補主軸中心和砂輪中心不同軸帶來的誤差，但是仍然不能消除絲杠傳動技術的誤差和，因此傳統坐標磨床的非圓磨削始終是個弱項。
80年過去了，驅動技術已經飛速發(fā)展，直線電機技術已經開始普及了，愈來愈多高精尖機床，甚至臺灣和國產機床都已經使用直線電機替代傳統的滾珠絲杠了?，F代的坐標磨床采用最新的驅動技術，通過提高插補精度的方式完成高精度內孔的磨削，坐標磨床的主要的舉措有以下幾種方式通過提高插補的精度實現高精度的孔系磨削，插補精度可以達到0.05um（50納米），最終實現0.5um的磨削圓度和圓柱度的坐標磨削精度：
1）高精度直線電機驅動。
2）高分辨率的測量反饋系統，目前美國摩爾公司的最高精度的坐標磨床400UPJG的光柵尺分辨率是1納米，羅德斯公司RXP系列的坐標磨床的分辨率是10納米。
3）配備能夠高速響應的數控系統和高頻的數控軸驅動器，用于應對大量的快速運算和反饋的要求。摩爾與豪澤的數控系統的伺服響應是0.1毫秒。程序預讀能力分別是10000句和20000句。各數控軸的驅動器的響應頻率可達32KHz，這是目前通用數控系統所不能提供的。
4）最高磨削圓度可以保證0.5um以內.
5）數控Z軸和X，Y軸具備相同的結構和精度，可以實現三維輪廓的磨削
6）在線測量不僅僅是加工結果的檢測，測量工藝可以被應用于精密零件的測量定位，可以替代操作的手動找正。將坐標磨削工藝和操作完全由機床實現和完成，為實現自動化，將坐標磨削機床并入自動化生產線提供了工藝技術基礎，這是傳統的滾珠絲杠的老式坐標磨床做不到的。
進口坐標磨，如豪澤、穆爾、三井、和井田，咨詢電話：135 0128 2025
