HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K
日本HIR（海瑞）不锈钢导轨
日本HIR（海瑞）机床导轨
日本HIR（海瑞）微型导轨
日本HIR（海瑞）线轨滑轨
HIR微型宽幅导轨：LMC-WM/WN系列
LMC7WM LMC7WN
LMC9WM LMC9WN
LMC12WM LMC12WN
LMC15WM LMC15WN
LR3050K LR3662K LR4575K LR5585K
LR68105K LR82145K
SR1540RN SR2050RN SR2560RN S***70RN
SR4087RN SR50125RN
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K***解磨削***早應用于磨削硬質合金。由于配
置投資大，***床維護龐大，因而其生長速度比力遲鈍。但由于該要領具有較不壞的整平本領，磨削力
和磨削***又很小，外貌***燒傷和裂紋，因此用在某些範疇另有很大的優勢。爲此，國內外不停致力于
提高它的加工質量。比年來，較新的要領是接納脈衝***源舉行***解磨削，更有效地改進了加工結果。
我們也***展了這方面的***端研究，以下對其舉行一些介紹和探究。
2 改進***解磨削加工質量的步伐
2.1 影響***解磨削加工質量的要害因素
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K多年來，爲了提高***解磨削的加工質量
，國內外舉行了許多研究。已往的研究緊張範圍于思量兩個緊張參數——*********壓和進給速度，即從
***解作用和呆板作用兩個偏向來舉行研究，並劃一認爲實現二者之間的合理立室是提高***解磨削加工
質量的要害。有***資料還對二者之間的立室比例舉行了量化，認爲90%的質料由***解溶解，10%的質料
由呆板去除爲***佳立室。真相上我們也在試驗中***明，若***解作用過強，則砂***的呆板整平作用顯著
減弱，外貌粗糙度值升高，且工件不灼爍；反之，若***解作用過弱，呆板作用過強，則***解磨削類似
于平凡呆板磨削，外貌出現劃痕，外貌粗糙度值也升高。
2.2 調解***解和呆板作用精密立室的步伐
① 減小呆板進給
爲了精密調治***解和呆板作用的立室，必要在***解和呆板兩方面入手。呆板作用的調治緊張的是
要能實現微量進給，每次進給量很小，這樣呆板作用可以大概實現精密調治。
② 接納脈衝***源
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K***解作用的調治，以往是議決調治***壓
來實現的。但***間***壓不能太小，因爲從金屬的*********化曲***（圖1中曲***2）看到，*********位必須到
達肯定值才***産生*********解溶解。種種金屬在特定的***解液中存在一個***低溶解***壓，***間***壓只有
大于此值，金屬才***溶解，而在精密***解加工時必要***解作用較小，這就孕育産生了抵牾。在這種環
境下，可以接納脈衝***源，議決減小脈衝***源的占空近來收縮***解作用時間，以實現***解作用的微量
調治。
圖1 *********化曲***
別的，脈衝***解磨削對***解液孕育産生擾舉措用，使得***解産物易于清除，***解液更新加快，***
解液流場更勻稱，從而改進了加工結果。
③ 接納***流調治
***解和***解磨削已往所用的***源不停用***壓調治***流，但從***解磨削加工進程來看，直接接納***
流調治更合理。因爲，根據法拉第定律：M=ηKIt
式中 M——******上溶解或析出物質的重量；
K——被***解物質的重量***化***當量；
I——***解時的加工***流；
η——***流效率；
t——***解時間；
可以看出，***解作用去除量的大小直接和***流I成比例，它與***壓***直接幹系。而在加工體系中
，***間***壓U和加工***流I具有如下間接幹系：
U=U1+IR+U2
式中 U1、U2分別爲陰***和******的***化***位。若接納***壓調治，只管可使***間***壓U恒定，但***解加
工時期，由于***泡和***解産物孕育産生、清除以及***間間隙的***革，使***間***阻R的顛簸不行克制，
因而***流會相應***革，這使得***解作用量不行精確控制，接納***流調治則不存在這個問題，只管***間
***壓會顛簸，但不影響***解作用去除量，只要包管所用***壓高于工件金屬的******溶解***壓即可。
2.3 恒流源對工件外貌整平***理的表明
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K***解磨削的整平***理是，工件在***解作
用下，外貌被氧化生成******鈍化膜，該膜的***阻較大，攔阻著***解舉行。高點***的鈍化膜不停被砂***
刮失，袒露新的金屬連續被***解，因而高點***的金屬溶解較快。低點由于鈍化膜的掩護溶解較慢，
工件在微觀崎岖點去除速度差的存在使工件不停被整平。接納可調的恒流***源時，控制的是外***路***
流恒定，而不是加工區到***的***流密度恒定。相反，砂***刮除高點鈍化膜的素質沒有***化，因而微觀
崎岖點依然存在去除速度差，工件可以大概不停被整平。
3 可調的恒流脈衝***源的研制
3.1 總體計劃
本文的加工東西爲Ф2mm的孔，所用東西爲Ф1.8mm×2mm的***解磨***。由于加工區相對的面積很
小，所需***流不大，爲此，***源總體組成如圖2所示。此中RL爲負載***阻。整個***源可議決撥檔******
選擇直流和脈衝兩種輸出要領。
圖2 ***源組成原理圖
3.2 ***流源的計劃
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K***流源***全波整流的***壓Ui轉換成直流
***流Io輸出給負載RL,***路接納CW317芯片實現，原理如圖3所示。由于***流源兩端不能***路，在負載
兩端接一旁路***阻R,***流暢過可調***阻R2舉行調治。該***源***大輸出***流可高出1A,可以大概餍足小
孔***解磨削的必要。
圖3 可調恒流***源原理圖
3.3 主振級的計劃
本文的脈衝***源主振級由555集成***路實現，原理如圖4所示。在該***路中議決調治***位器R2和R3
可實現脈寬、脈間的連續調治；***化***容C1的取值可***化脈寬、脈間的調治範疇。該***路的脈寬和脈
間可在70μs～3.36ms之間調治，脈衝周期在140μs～6.72ms之間調治。
圖4 脈衝***源主振級原理圖
4 脈衝***解磨削的工藝試驗
4.1 脈衝***解磨削對尺寸去除量的影響
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K在差別的加工***參數下對Ф2mm的小孔
舉行加工試驗。試驗中每隔肯定的時間（***解磨***沿軸向往複活動一次）測量一次去除量，測量取5
點平均值。所用儀器爲中原量儀廠的DGC-8ZG***感式傳感器和DGS-6B數顯***感測微儀，該儀器的***小
辨別率爲0.01m,測量誤差&plu***n;0.05μm,測量結果如圖5所示。別的試驗條件爲：***解液爲NaNO3和NaNO2
基複合溶液；徑向***步進給量1μm;***解磨***往複活動速度30mm/min;脈衝寬度0.25ms;脈衝隔絕
0.25ms、0.5ms、0.75ms;峰值***流密度0.9A/cm2、1.4A/cm2、1.9A/cm2、2.4A/cm2。
圖5 脈衝***解磨削時的尺寸精度
試驗結果表明，在差異***流密度下，脈衝***解磨削時的工件去除量要小于直流***解磨削時的去除
量，即脈衝***解磨削具有更高的尺寸可控性，加工精度較高。別的，在***解***量（***解***流I和***解
時間t的乘積）雷同的環境下，脈衝***解磨削時的加工去除量要比直流***解磨削時的去除量大。這是
由于脈衝***解磨削時***解作用間歇舉行，對***解液孕育産生了擾舉措用，使得***解産物更容易清除。
別的，也因爲在脈衝***解磨削時***解液有較多的時間更新，***間流場特性改進，使得有些因素能形成
價氧化物溶解。
4.2 脈衝***解磨削對外貌粗糙度的影響
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K前面的***理分析闡明，脈衝***解磨削可
以得到更不壞的外貌質量，本文對此舉行了試驗，試驗結果如圖6所示。試驗條件爲：***解液爲NaNO3
和NaNO2基複合溶液，徑向***步進給量1μm,***解磨***往複活動速度30mm/min,脈衝寬度0.25ms,脈衝占
空比1:2、1:3、1:4,峰值***流密度0.9A/cm2、1.4A/cm2、1.9A/cm2、2.4A/cm2。
圖6 ***解磨削對外貌粗糙度的影響
試驗結果表明，脈衝***解磨削要比直流***解磨削的加工質量高。而且，脈衝***解磨削時占空比增
大，外貌質量也相應提高。這是因爲在脈衝隔絕期加工區的析***、析***以及***解産物得以充實清除，
***解液有較多的時間更新，使***解液的流場和溫度場更勻稱所至。
(1)初始賦值時，對付剃後齒頂修緣量δ和修緣高度ft，如圖紙上有明確要求，則按要求值輸入；如
圖紙上未作要求，則可根據模數mn和齒數z合理賦以較大的初始值，如mn＝2，z＝30時，可令δ＝0．
3，ft＝0．45。對付修緣角αd，可先令αd＝30°。
(2)如圖2所示，由ft和αd求出滾刀上修緣肇始點至齒頂的高度hd，並果斷hd≥1.95mn是否創建
，如不創建，則按步長0.01遞減ft後重新運算。******循環運行，直至ft不小于0.3時爲止。
圖2 滾刀修緣肇始點
(3)ft確定後，按步長1″遞增αd，直至謀略出的齒***遞後齒頂修緣量δ餍足要求爲止，此時的
αd即爲***大修緣角，如圖3所示。
(4)根據hd和αd求出滾刀齒根槽間寬Wi(見圖3)。
圖3 求***大修緣角
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K(5)果斷求得的齒根槽間寬Wi能否餍足
Wi≥W（W爲能修出齒根圓弧R2的***小槽寬)，如Wi過小，可按以下要領***理：①若ft＞0.35，則可連
續按步長0.01遞減ft，而αd連結穩固，即同時減小ft和δ以增大Wi，如圖4所示。②若ft≤0.35，則
只減小αd以增大Wi，如圖5所示。但應過細，此時W因αd的***化也在同時***化。顯然，αd減小時，
δ也相應減小，因此，當αd遞減至30°而Wi仍不能餍足Wi≥W的要求時，爲克制δ過小，則應***R2恰
當減小。
圖4 修緣角αd穩固
圖5 減小修緣角αd
(6)末了確定αd，並謀略出δ。
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K在上述優化進程中，均限定了循環下限
，實際上，只要齒***的參數、尺寸計劃合理，一樣平常不會出現到達循環下限仍***法餍足優化條件的
環境，要是出現這種環境，則闡明該齒******需舉行修緣。
當人們看到安置在Mori Seiki（森精***）公司經銷商J&H***床公司車間內的NT4250 DCG型***床時，Imo
水泵制造廠也***始意識到，他們必要思量購買一台裝備良不壞的車銑加工中間了，並在刀具夾緊體系
方面經心做出選擇。他們意識到只有接納車銑合一的***床才******多次裝卡調試合並在一起，議決一次
裝卡調試，完成車削和銑削加工的任***，從而使該公司在螺杆加工生産方面實現流水作***。
該工廠的加工車間設立在North Carolina州的Monroe地區，Imo水泵制造廠的生産工程師Jonathan
Hunter老師表明說：“***初，我們接納一種完全差別的要領對這些螺杆舉行粗銑削加工。當初，我們
必要接納多台***床加工這些螺杆，而現在只必要一台***床就可完成螺杆的全部加工。在車削加工、鍵
槽銑削和螺紋銑削加工進程之間，我認爲我們可以省去5次差別的調試裝卡步調。”
末了，該車間在一個奇特的主軸接口***，選用了一種銑削加工卡盤，確切地說應該叫做Capto C6卡盤
，對工件舉行加工，從而使***床到達了較高的切削效率，並使加工周期收縮了15%~20%。
Imo 水泵制造廠計劃和生産種種形狀和大小的螺杆泵，此中水泵中的動力轉子螺杆便是由該廠加工生
産的一個特別零件。該公司生産的水泵計劃簡略，可在高速、高壓事情條件下運行，噪音很低、應用
範疇***廣，得當應用于種種範疇。通常在駁船和種種運輸船只上，在商用海***和兵艦的***動******倉內
都可以看到這類水泵的應用，這裏僅舉幾個例子加以闡明。
動力轉子螺杆通常由4140***制成，接納******傳動，然後議決主動螺杆驅動低脈衝泵的別的兩個隨動螺
杆。由于這種主動螺杆，包管了這種3螺杆泵的穩固，及其順利地運行。爲此，該車間必須包管其能
在穩固的根本上運行，然後對其精確地對舉行加工，這一點黑白常緊張的。爲了到達這個目的，Imo
水泵制造廠必要改革原先的工藝段，即改革粗插削加工操作。這種操作涉及到螺紋的粗銑削加工，其
加工中利用的刀具是一把 3/4in（1in=25.4mm）的4切削槽碳化物硬質合金端面銑刀。
Big Kaiser公司的副總裁Jack Burley老師批評說：“對零件本身來說，這個鍵槽是一個要害部位，
對整個工藝的成敗起著決定性的作用。”
圖1 接納曩昔的要領，因刀具夾緊力不夠，加工時容易孕育産生顫振噪音和産生振動。接納新型銑削
加工卡盤以後，刀具的夾緊剛性增長，因此可使該公司***床的加工周期收縮，並提高切削精度
顫振噪音
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K到現在爲止，該公司仍然沒有***理怎樣以充
足的剛性來夾緊碳化物硬質合金端面銑刀，以到達他們所必要的切削深度（DOC）和螺紋高速粗銑削
加工所必需的高速度。Imo水泵制造廠意識到，刀具的夾緊力不切合，大概會導致加工後的外貌光潔
度粗糙，並且會頻仍地引起刀具的斷裂和工件的粘連。爲此，該制造廠舉行了一系列的試驗。
J&H***床公司在其North Carolina州的Charlotte工廠內舉行了種種百般的試驗。在試驗時期，他們曾
經實行了種種要領，但真相***明，這齊備彷佛都不切合實際，在加工周期和同心度方面都不能令人得
意。比方，接納端面銑刀的刀夾和ER***簧卡***都有肯定的範圍性。總之，對這個範疇而言，這兩種刀
具夾緊要領都缺乏須要的剛性特點，這就意味著零件的加工速度會比力遲鈍。
Hunter老師表明說：“在粗加工時期，ER***簧卡***實際上會使刀具從刀夾中拉出，從而造成切削加工
的尺寸不到位。尺度的端面銑刀刀夾可以大概對刀具本身孕育産生分外的力。當它接納這樣的要領夾
緊時，我過細到刀具會孕育産生分外的磨損。過量的振動會引起過量的應力，從而導致端面銑刀向撤
退縮。接納這種範例的夾***，我們只能到達切削深度的一半。別的，由于我們接納的運行速度較低，
夾***容易與工件粘連。”
精確的連接要領
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K顛末幾個星期的試運行以後，還是***法餍足
預定的操作參數，該試驗事情組***始公***征求意見，並向Big Kaiser公司的地區經理Richard Bevers
老師咨詢。該加工車間根據某一個方面的尺度選用了可以與主軸接口兼容的Capto C6卡盤。正如
Burley老師所表明的那樣，Capto C6接口卡盤具有肯定的剛性根本，如接納恰當的刀具夾緊體系，其
剛性還可進一步加強。
Burley老師表明說：“這個主軸接口由一個三葉式錐形公扣***論組成，因此當***其放入到接口時，實
際上不必要接納驅動鍵連接。由于其***于微型錐度之上，因此可以使其在主軸上精確***。”
作爲一家特許的Coromant Capto東西體系生産廠家，Big Kaiser公司可以提供多種刀具夾緊體系，它
們可以與配有Capto接口的主軸相立室。顛末對這個應用範疇的考核以後，Bevers老師認爲接納 Mega
Double Power公司的銑削加工卡盤可以***理與其他兩個夾具相幹的顫振噪音問題。然後議決庫存供***
，刀具就可以被立刻安置到操作體系之中了。由于振動問題得到相識決，從而使Imo水泵制造廠提高
了DOC水平，以及進給率和事情速度。
圖2 接納這種配置，可使冷卻液的密度有利于切削槽的衝洗，縱然是利用內部不帶冷卻液輸入孔的
刀具時也是******
較高的同心度
根據生産廠的說法，夾具本身的剛性及其夾緊刀具的要領可以消除***床的振動。在相當于4倍的直徑
時，其鎖緊螺母的配置要領可使卡盤的精度到達0.0002 in，這就意味著與工件相打仗的全部切削槽
都可以舉行均衡的切削。
HIR机床直线线轨滑块LMC9WM LMC12WN SR1540RN LR5585K剛性夾緊從刀具夾緊裝置的外徑***始，這個
裝置是完全對稱的。爲了使刀具緊固就位，操作員只需接納一把***用扳手，***這一螺母按順時針偏向
擰緊就行了，這種扳手是根據Mega公司的扳手***的，與螺母的直徑立室，可作爲一個***向離合器利
用。它可緊緊地夾住平滑的外徑，但不會在夾緊螺母上遺留扳手牙印。當螺母全部擰緊以後，可在刀
具夾緊裝置與螺母之間形成雙重打仗面。
Burley老師說：“這種銑削加工卡盤具有很高的夾緊力，其夾緊力相當于平凡夾***的7~10倍以上。要
是與端面銑刀的夾具比力，它可以提供非常良不壞的徑向跳動誤差精度、較高的質量和減震本領。當
刀具切入工件時，寄托這些本領可大大提高切削速度，由于刀具的夾緊布局具有巨大的剛性，再加上
刀具的防振性能，使切削加工越***安穩順利。
Burley老師預計，Imo水泵制造廠在接納了這種刀具***理方案以後，與原先的ER夾***和尺度的端面銑
刀夾具相比，其DOC效率和進給速度都可提高3倍以上。
Imo 公司在提高切削效率方面已取得了顯著的進步，這齊備也應歸功于Big Kaiser公司的雙擊技能（
DS）。全部Big Kaiser公司的刀具夾緊裝置具有一個尺度的特色，其周邊的冷卻體系可***冷卻液議決
夾具直接傳送到端面銑刀的刀刃之上。對此Burley老師表明說：“ 刀具夾緊裝置上有許多小孔，容
許冷卻液從小孔流過，這不光有利于衝去切屑，而且還可以冷卻刀刃。”
自從2007年5月起，這台車銑加工***床***始在Imo水泵制造公司的Monroe生産廠安家落戶。由于該***床
本身的加工本領，再加上新型銑削加工卡盤的成果，使該廠的螺杆生産實現了流水作***。該公司除了
提高刀具利用壽命之外，還使刀具的平均調試裝卡時間節省了35%，並且大大提高了生産效率。