大型工件都具有共同的特点，即大尺寸、大重量，因此对于加工设备提出了更高的综合要求：设备的承载能力要强，磨削稳定性要高，驱动性能要好，并且能适应长时间的生产，具有较高的设备利用率等。而具体的产能和加工方面则需要按照各个行业的需求特点对于工艺和设计进行详细设计。
图1 Schaudt品牌下CamGrind大型磨床外观
适用于不同行业的磨床设备
柯尔柏斯来福临公司在磨削行业有系统和全面的解决方案，并且按照其技术应用领域的不同分为外圆磨削技术部门、平面成形磨削技术部门和刀具磨削技术部门。作为隶属于外圆磨削技术部门的Schaudt Mikrosa品牌具有针对船舶行业、风电行业和铁路交通等行业的大型圆柱形工件和异形表面工件的解决方案。以下就针对各行业，对工件特点、加工模式以及生产批量加以详细分析。
1. 船舶行业
该行业的特点是小批量、多品种的生产模式。即产品类型变化多，而单个品种的产量少，而且零部件的尺寸和重量相对较大。相对于汽车行业，船舶行业对于加工时间和节拍，以及自动化的要求不会过高。
在这一行业里，我们具有对于大型柴油机凸轮轴加工的综合解决方案，即采用CBN砂轮完成主轴颈、端面的磨削，以及具有异形表面的凸轮形面的随动磨削。对应的设备为CamGrind M 1500/3000系列磨床，该类设备可以完成装夹长度3m，最大回转直径360mm，以及最大承受重量500kg的工件的加工。其应用范围已经基本覆盖了船用柴油机凸轮轴的应用范围。
图2 Schaudt公司CamGrind系列双砂轮架磨床在MAN公司的应用
2. 重卡行业
该行业和船舶行业领域的零件的区别在于其产量大、生产规模大，同一品牌公司旗下的产品类型变化相对较少，属于大批量少品种的生产模式。
Schaudt产品在重卡行业发动机零部件制造领域也有卓越的成绩，不仅仅是上述提到的CamGrind M 1500/3000系列产品，而且 CamGrind L2系列的磨床是专门针对产量大、对节拍时间和加工精度要求高的加工而设计的CBN磨削解决方案。采用该类产品和技术可以通过双砂轮并行同步磨削的方式实现双轴颈的磨削，以及实现在两凸轮具有相同相位角的前提下完成并行磨削加工的可能。由此工件可以在一次装卡的前提下不仅完成了所有加工表面的磨削，而且加工节拍时间得到整体的减少，同时一次装卡完成所有表面磨削的工艺设计也是获得稳定和高精度的保证条件之一。该种工艺设计和机床在德国的MAN公司、Tyssenkrupp公司和Daimler公司都有很好的应用，并且得到了很好的客户评价。nextpage
3. 铁路领域
该行业需要采用外圆磨削工艺的工件为车轴，其特点为重量大，尺寸大，而且随着我国近年来在铁道行业和交通事业的投入，对于城际商务圈内快速列车、远途快速列车以及动车的需求一直都在增长。相对于以上两个行业的凸轮轴加工，车轴加工的表面相对简单，主要集中在普通外圆磨削和部分端面磨削。
在该领域Schaudt公司的FlexGrind M系列磨床可以完成动车组合普通快速列车车轴的磨削。在机床的主轴箱设计上，Schaudt公司的设计人员以模块化形式对于主轴上砂轮的配置作了灵活的安排，针对磨削面积小的普通快速列车车轴采用了可B轴回转（又称转塔结构）的单砂轮斜切磨削形式，并且对于磨削表面多的动车组车轴采用了单砂轮架多砂轮主轴的配置方式，以适应不同的客户要求，并且通过该种配置避免了大型零件调头所形成的辅助加工时间的增加，此外本公司的专有设计Diatronic系列的在线测量装置，也可以实现多点直径测量和反馈，保证了磨削过程中对于精度的控制。
图3 Schaudt系列FlexGrind M磨床外观
此外Schaudt Mikrosa公司也开发了其Kronos L系列的无心磨床实现车轴工作轴颈以及相邻端面的磨削。通过对于非磨削区域添加辅助支撑，采用切入式磨削的方式加工两头需要磨削的轴颈和端面，并通过专门配置的在线测量系统控制磨削进给量。该套磨床是为俄罗斯某机车厂作的专门设计，充分发挥了无心磨床加工工件表面形状公差精度高和表面光洁度质量好的特色。而且整体磨削下来，对于通常为2.2m左右的车轴，仅仅需要5min就可以完成所要求的表面加工任务。
4. 风电领域
风电产业将是在新能源产业最具有发展潜力的行业之一，其主要优势在于对于自然环境的保护，并且极大减少了传统的煤电和水电，以及新生的核电行业对于人文和生态的影响。今年来我国尤其是西北部地区均加大了对于该产业的投入。
该行业中需要进行外圆加工的工件也具有尺寸大、重量大的特点，其产品的品种也较多，主要的工件包括：电机转子、发电机主轴、齿轮轴系、齿轮盘和制动盘，这些工件和铁路行业所涉及到的车轴零件相比，部分工件需要对于其内圆表面有加工精度要求。
Schaudt公司针对风电行业的外圆加工工件的特点，产品系列品种较多，分别有FlexGrind S/M/L/XL等系列产品。在与工艺设计相适应的机床砂轮主轴箱的设计上，技术人员同样对于砂轮主轴的配置作了灵活的布置和安排，不仅可以使我们的设备完成外圆表面和端面的加工，而且设计了专门针对内孔磨削的砂轮主轴。产品应用于国际知名的风电领域的配套商，如Flender、ZF以及Vestas。
图4 在Kronos L 660无心磨床上仅需
要5min即可以完成约500kg的车轴磨削
大型磨床未来发展方向
未来大磨床的发展方向将与市场以及相关产业的发展相适应，采用多工序复合化，以及设备智能化是发展趋势。主要总结为以下两点：
●通过对于与工件相关零部件设计的模块化和互换性将多个加工工序集成于同一台设备以便实现一次装卡完成所有表面加工，从而减少辅助时间和保证加工质量；
●除了通过控制系统、尺寸检测设备，以及被加工工件以及控制部件运动之间的在线测量和反馈，来对工件的加工尺寸精度以及磨削进给量作更好的控制。采用更多人工智能的工具和计算方法对于积累的历史数据进行分析，以及利用经验数据对于未来加工精度的积极影响都将是智能化的发展方向。
