在精加工中，硬车削工艺是外圆磨削技术不可忽视的关键因素。外圆磨削技术在加工上还有哪些发展前景，对此，我们请教了苏黎世ETH大学机床与加工学院（IWF）的Konrad Wegener教授。

MM：外圆磨床制造厂家发展的框架条件是什么？

Wegener：这既有技术框架条件，即工艺和机器制造方面的框架条件，也有经济方面的框架条件，我们必须同时考虑这两个方面。在技术工艺上，必须考虑到磨削在更大程度上是一种硬加工工艺，它具备特别的优势，才可确保最终加工的质量。为了确保磨削特有的优势，必须达到最高的精度和表面质量。针对这两个特征，外圆磨床制造厂商就应该经常未雨绸缪，考虑着下一代磨床产品的开发问题。较高的磨削效率应该成为下一个目标，精加工也是一个方面。工件在加工中无需更换设备。需要考虑带有特殊刀具、集成车削（硬车削）等其他切削工艺的高效磨床。当硬车削工艺在硬加工这一加工范畴中所占份额越来越大时，磨削技术同样也要奉献出其加工更硬材料的能力。

MM：机床技术对外圆磨削技术有着怎样的影响？

Wegener：涉及机床技术问题，无非是提高可靠性、降低操作复杂性的问题，最后总是要归结于对设备综合能力的提高上。这两方面将来都需要评估，即状态识别和对设备的相应匹配。在投入新的传感元件之前，需要充分利用目前控制和驱动调节技术所能提供的传感和状态识别方面的技术潜力。应该贯彻可靠性好、自动化程度高的技术方案。如果不是劳动成本低的国家，无人操作的班次和多设备操作便是一种节省工时的选择，发展的趋势自然是采用振动较小的设备，无论是通过附设阻尼装置也好，还是通过较大的刚性也罢。最后人们逐渐意识到，热效应也是设备发展的一个问题。将来的趋势是朝着温度稳定或温度补偿设备的方向发展。磨床制造厂家面临的另一个要求便是达到稳定的切割条件，如在设备上的连续刃磨和成形工序。此外，从市场角度上看，还需要注意以下几点：磨床制造厂家目前还在享受着日本机床制造厂商的沉寂期，但是可以确认的是，日本机器制造厂商有着研发超精密设备的趋势，尤其是工作空间小的设备。

MM：在很多场合中，硬车削是外圆磨削的一种替代工艺。在可预见的将来，生产对磨削的需求是否会比今天的少？

Wegener：带特定外形刀刃的加工正在努力向较硬工件加工的方向靠近，冲击着磨削技术的独特性。未来，成本的问题将会是决定性的。有趣的是，纯工艺流程费用的影响越来越小，相反，相关的外围费用则越来越有影响力。精加工是张王牌，工艺流程步骤的节省比切削时间更为重要。如果做一个汇总的话，可以说外圆磨削的优点是高精度、高表面质量、高可靠性和工件的自张紧；而硬车削的优点是环保性强、灵活性高、材料损伤小和换装时间短。当然，在一台设备上集成特别的优势并非是坏事。

MM：未来是属于这些多功能磨床的，还是属于那些高效率的标准设备？

Wegener：在一台设备上的精加工今天属于一种发展趋势，更何况所加工的部件越来越复杂。总的规律是，每台设备上的流程时间将增加一周。多功能设备提高了柔性化，缩短了工艺流程时间。还是回到您的问题：将来两种设备都会存在。综合型设备的出现会更引人注目，因为在这种设备上会出现很多令人惊讶的事情。

MM：外圆磨床制造厂商在今后几年里还需要与其他哪些加工技术的发展趋势相适应？

Wegener：在加工工件方面，还需要澄清如下趋势：部件价值更高、结构更加复杂，由于小部件微型化，因此加工必须更加精密，材料的切削难度将加大。磨削技术只有跟随部件的这种发展趋势，才能守住它的地位。另一个优化的参数便是切削效率。如果切削效率很一般，那么磨削就不会被追捧，反而只会被视为是一种折衷的工艺。因此，我们需要探索磨削流程中如何提高切削效率的问题。另一方面，也需要加强对延长使用寿命的研究。

MM：超硬型磨削刀具能发挥出怎样的作用？

Wegener：超硬合成研磨材料如CBN和金刚石更具有优势，出于效率更高、服务年限更长和可影响到的整体成本的原因，这些研磨材料现今可见的经济预留性并不明显。我们对这些材料的未来充满了信心。这些材料有助于我们对磨削特性的进一步研发。

　MM：您的一个学院研究领域便是对机床技术方案进行优化。您的目标是什么？

Wegener：我们的工作在于，并非一定要建造出设备，才能来认识设备的特征、特别是设备的缺陷。我们研究和宣传那些可以指导设计工作的有关动力性、热力性和可实现的精度方面的分析方法。主要的问题在于，在设计结果明朗之前，就要对各项功能和各项费用做出确定。这种状况需要改变，我们可以通过模拟方式，以获得更多的认知。附加尺度是铣床提高其动态载荷能力的前提条件，对此，人们在近十年中获得了许多知识。这些对于外圆磨床同样重要的认知已经开始付诸实施。刀具的使用寿命在很大程度上取决于设备的动态特性，这一点有待于改进。

MM：人们经常抱怨说研究成果转化到实际工作中所需的时间太过漫长。您怎样认为？

Wegener：实际上一项技术的推广可能会延续几年或十几年，直至一些科研成果被广泛应用。对此有体系上不容忽视的原因。现代科研及其成果都具有专业化的特征，科研项目和参与人员都只关注各自的观点。在某些领域里，个别的研究成果也可以直接被应用；而在工业领域，这样的情况却几乎不会出现，这是因为各项科研成果会受到周围环境变化的制约。在创新性科研活动中，经常会出现路径效应的影响问题：就像被踩出的一条小路，即使不是一条最便捷的连接路线，但是大家都会沿着它走。许多工业流程并非是当今所设想的最佳方案，但是通常转化的费用要高于可获得的赢利水平，因此只有在超出一定的阈值时，转化才有意义。需要说明的是，由于存在着成果方面的压力，科研工作今天也倾向于要对其成果进行宣传。在一项科研工作结束之后，还有许多工作有待完成，直至实现工业化的应用。我所领导的Inspire公司并非只做科研，同时还有其他一项任务，即具有转化科研成果并与工业合作伙伴共同实施的明确目标。

MM：知识如何实现转化？

Wegener：工业和科研两者必须相互协调好。我们成立的Inspire公司成功地成为了一个“交互的场所”。最有效的实施工作便是头脑的转化，即在科研人员完成学术论文之后，便可在工业上实施转化。这是一个需要持续若干年的过程，但是这项工作在数十年中也可以结出丰硕成果。我们博士生的培训方案也与其他学院的有所不同，知识向工业界的扩散需要有一种动力。进入工业界的科研人员也应该细心地采用合适的方式方法，而避免犯主观臆断和经验主义的毛病，否则他会在最初半年的工作中适得其反。我也想再指出另一个要点。如果工业界能够成功地参与长期的研发工作，而不要逐个季度地查验经济收益，那将会有很大的帮助。

题图 苏黎世ETH大学IWF机床与加工学院院长Konrad Wegener教授说道：“硬车削在硬加工中所占份额越来越大，因此外圆磨削技术也需在对越来越硬的材料的加工上做出贡献。”

Konrad Wegener，生于1958年5月16日，曾在Braunschweig技术大学攻读机械制造专业，并获得博士学位。他在工业上的活动始于他在Schuler Pressen GmbH & Co. KG公司的工作。最初的任务是对设计部门进行重组，并担任系列设备立项和技术服务部门的领导。他为Schuler公司筹备了激光技术工作，此后担任新组建公司的技术总经理，并且把员工从12人，扩展到50多人。自2003年10月1日以来，Konrad Wegener在苏黎世ETH大学担任生产技术与机床技术教授，并主持IWF机床与加工学院的领导工作。