火星的红沙上有一个不起眼的灰色盒子。 烟雾从卫星系统中升起。Alexander Gerst 在宇宙飞船上控制着 Rollin’Justin 机器 人。机器人打开火星表面的这个盒子。它在 确认冒烟的模块后，更换了一个新模块。宇 航员用平板电脑设定机器人必须执行的工 作步骤。完成！与红色星球的通讯恢复了。 事实上，这只是一次模拟。该机器人 已部署在德国奥博珀法芬霍芬的航天中 心，Alexander Gerst 在国际空间站 (ISS) 进行控制。智能机器人实际上被认为是发 现和探索遥远行星的一个关键因素。而且， 很有可能通过 Rollin’Justin 或他的同事在 火星上使用 UNITED GRINDING Group 的 一项磨削技术。 机器人关节中使用了所谓的机器人减 速齿轮。这些减速齿轮降低了驱动关节的 电机速度。没有它们，机器人将无法执行精 密的动作。 苏黎世联邦理工学院机床和生产研 究所的 Konrad Wegener 博士教授表示： “如果综合考虑成本效益、效率和加工质 量，磨削优于所有其他制造工艺。”机器人 减速齿轮就是一个令人印象深刻的例子：将直径公差为 +/- 3 μm 的半圆形槽磨成 关节。生产过程为 7 天 24 小时无人操作 状态。产品经理 Viktor Ruh 估计：“每年需 要使用 MÄGERLE 机床磨削约 250 万个此 类齿轮。”

三项标准

磨削是一项历史悠久的加工工艺。早在古 希腊，人们就已经用水或油来冷却磨削石。 第一台内外圆磨床于 1845 年上市。在此后 的 174 年里，这一制造工艺从未失去存在 的意义。 Harri Rein 总结说：“这项工艺的特 点是去除率高、节拍时间短且对刀具的 磨损最小。其他技术都无法做到这些。” Rein 是 Tool Technology Group 的首席 技术官。Daniel Huber 负责内外圆磨削， Daniel Mavro 负责平面成型磨削。他们与集 团首席技术官 Christoph Plüss 组成了首席 技术官委员会，为 8 个公司品牌的技术开发 制定指导方针。 磨削工艺不仅用于机器人，也用于微 电子技术。另外还可以磨削用作电子部件 基板的半导体薄片。在创新技术中，新材料的使用往往只 能通过相关的加工工艺来实现。例如，航空 喷气发动机中的陶瓷复合材料可以通过磨 削工艺获得理想的加工效果。Huber 解释 说：“用于汽车或飞机行业的碳纤维增强塑 料轻量化部件采用 PCD 刀具加工，而 PCD 刀具是磨削加工出来的。”

应用优势

磨削因其出色的加工质量在工业应用中具有 诸多优势。Mavro表 示：“汽车零部件的表面 质量越好，摩擦就越小，因此发动机的效率就 越高。在航空业，通过减少冷却气流损失等方 式缩小公差，从而提高喷气发动机的效率。” 集团各品牌为汽车等领域提供了大量 创新应用，如 SCHAUDT ShaftGrind S 加 工平衡轴。这些轴通过产生反向频率来保 证内燃机的平稳运行。它们既不是直线形， 也不是圆柱形，因此对机械加工来说是一 个很大的挑战。或者在 MÄGERLE MFP 上 加工齿形转向齿条，单次装夹最多可磨削 8 个轮廓深度最大为 11 毫米、宽度最大为 300 毫米的工件，这对主轴功率和整个机 器的稳定性提出了严峻挑战。

测量和磨削

实际的磨削工艺可以与测量或修整等相 邻工艺连接。首席技术官 Rein 表示：“磨 床可以与测量机结合形成一个单元，该单 元通过机器人作为接口加载。”其结果是 无人或甚至“熄灯”生产，这使得大批量生 产成为可能。待生产刀具的参数可以存储 在 WALTER 的内部测量系统 (IMS) 中。出现 偏差时，如果超出公差范围，该系统会对加 工工艺进行调整或停止生产。Huber 解释 说：“即使是小批量或单个工件，过程测量 对于立即达到规定精度也十分重要。” 通过修整来补偿砂轮的磨损，这可以 保证在整个生产周期中实现完全相同的工 件公差和一致的质量。Wegener 解释说： “一些应用领域越来越多地使用陶瓷等 坚硬材料。这些材料需要超级磨料，而超 级磨料又需要使用高强度的金属结合剂 砂轮等。” 而 WireDress® 技术是金属结合剂砂 轮的首选修整工具。砂轮根据金属电蚀原 理进行无接触修整。这带来更大比例的磨 粒空间和更好的切削能力。Wegener 表示：“我相信 WireDress® 将帮助金属结合剂砂 轮取得突破。”他的研究所与 STUDER 共同 开发了这项技术。

人员因素

另一个决定磨削工艺结果的重要因素是员 工。首席技术官 Rein 强调：“他们的经验至 关重要。”因此，UNITED GRINDING Group 的所有公司投入大量资源对员工进行培训 和持续教育(另请参见第 36 页开始的内容)。 在进一步数字化的过程中，人类的实践知识 仍十分重要。 Huber表 示：“首先，必须将目前的磨床 技术整合到辅助系统和数据库中。其次，操 作人员在未来不得不完成更苛刻的任务。” 原因在于：“由于加工单元变得复杂，操作 人员需要掌握的技能也将提高到更高的水 准。”Mavro 补充说。 因此，UNITED GRINDING Group 决心 实现两个目标：不断改进技术以及提升员 工能力。两者最终将能提高磨削效果。 本节照片拍摄于莱比锡 SCHAUDT MIKROSA， 展示了 ShaftGrind S 加工平衡轴。