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效率高簡易高精度磨削細長軸的新工藝(2)

發布時間:2006-09-27 00:00:00

在普通外圓磨床上超精磨削細長軸一直是老大難問題,特別是,當工件的長徑比超過30(L/D>30)時,尤為困難。美國中小型機械修造公司(廠)的長期實踐表明,只要檢修、調整好普通外圓磨床,合理地選擇砂輪、磨削用量和工藝過程,就能滿足細長軸的技術要求。

a.修整砂輪的走刀量S、切深t均比一般磨削大,可使砂輪的表面比較粗糙,以增強切削性能;

b.磨削時工件的轉速較低,精磨時更低,這是為了減少細長軸因旋轉而產生的振蕩,而走刀量較大,以便將一部分切向力轉化為軸向力,減少徑向力Py;

c.磨削時切深t用雙行程來達到。因工件轉速低,工件表面與砂輪表面在單位時間內和單位面積上的接觸就相應地減少,可用往復一次或數次來彌補。

磨削對象 磨削用量名稱 粗 磨 精 磨
修整砂輪
工作臺縱向速度S/(m/min)
1~1.5
0.3~0.8
磨削工件
工件線速度v/(m/min)
2.5~8
2~5

切削用量的合理選擇

除了合理地選擇中心架的數量之外,主要是在磨削過程中合理地調整中心架的兩個支片:用涂色法來觀察支片前端與工件表面接觸與否;用手摸支片前端與工件表面是否接觸;看火花,當工件、砂輪、支片三者位置一致時,用手調整支片,并觀察火花是否增大。對于高精度、低粗糙度的細長軸磨削,應分粗、精磨。在精磨前應再進行一次砂輪修整,目的是要磨出大量的等高微刃(圖2),先是用鋒利的金剛石筆(圖3),以很小而均勻的進給量精密地修整砂輪,然后用油石(用平面磨床磨平)或精車后的砂輪以很小而均勻的進給量進行細密地修整砂輪而獲得。同時將工件放松,在兩中心孔內放黃油,并放松中心架,使兩支片不接觸工件。然后再重新調整中心架的兩個支片,方法如圖4所示。百分表沿直徑方向頂住工件,調整支片,當工件與支片接觸,百分表立即有反應,這樣我們就可控制支片的前后位置。

細長軸的精度主要是由彎曲度、圓度、粗糙度等決定,而彎曲度和粗糙度是一個矛盾體:粗糙度在Ra0.2以上,砂輪的擠壓力大,Py力也大,使工件產生彎曲,而細長軸磨削中的中心架調整又往往難以控制。因此,對于磨削高精度、低粗糙度的細長軸來說,的確是一個老大難問題。為此,可以應用表中的μA電流通與不通的測量原理,來測量工件與支片接觸情況。先將中心支架的兩支片做些改進(見圖5),在支片前端分別裝上導電的銅塊,再用電線 與表一端接(+)極,另一端接(-)極,(+)極與中心架相連,(-)極與尾架相通,當工件與支片相接時,表的旋轉開關撥至100kΩ時,指針立即轉動,表明整個電路相通了,其靈敏度很高,指針從0讀數值之間的擺動值為中心架支片上的移動量4μm,當表調整到10kΩ時,指針的擺動值為0.001mm。用這種控制方法來控制中心架支片與工件的接觸,再加上“差動微調結構”來磨削高精度、低粗糙度值的細長軸,是一種比較理想的方法。這種方法就象超精磨床上的磨削指示儀那樣,隨時知道切削力、擠壓力的大小。對于提高磨削精度,降低粗糙度值都較為有利。

在普通外圓磨床上超精磨削細長軸一直是老大難問題,特別是,當工件的長徑比超過30(L/D>30)時,尤為困難。美國中小型機械修造公司(廠)的長期實踐表明,只要檢修、調整好普通外圓磨床,合理地選擇砂輪、磨削用量和工藝過程,就能滿足細長軸的技術要求。

a.修整砂輪的走刀量S、切深t均比一般磨削大,可使砂輪的表面比較粗糙,以增強切削性能;

b.磨削時工件的轉速較低,精磨時更低,這是為了減少細長軸因旋轉而產生的振蕩,而走刀量較大,以便將一部分切向力轉化為軸向力,減少徑向力Py;

c.磨削時切深t用雙行程來達到。因工件轉速低,工件表面與砂輪表面在單位時間內和單位面積上的接觸就相應地減少,可用往復一次或數次來彌補。

磨削對象 磨削用量名稱 粗 磨 精 磨
修整砂輪
工作臺縱向速度S/(m/min)
1~1.5
0.3~0.8
磨削工件
工件線速度v/(m/min)
2.5~8
2~5

切削用量的合理選擇

除了合理地選擇中心架的數量之外,主要是在磨削過程中合理地調整中心架的兩個支片:用涂色法來觀察支片前端與工件表面接觸與否;用手摸支片前端與工件表面是否接觸;看火花,當工件、砂輪、支片三者位置一致時,用手調整支片,并觀察火花是否增大。對于高精度、低粗糙度的細長軸磨削,應分粗、精磨。在精磨前應再進行一次砂輪修整,目的是要磨出大量的等高微刃(圖2),先是用鋒利的金剛石筆(圖3),以很小而均勻的進給量精密地修整砂輪,然后用油石(用平面磨床磨平)或精車后的砂輪以很小而均勻的進給量進行細密地修整砂輪而獲得。同時將工件放松,在兩中心孔內放黃油,并放松中心架,使兩支片不接觸工件。然后再重新調整中心架的兩個支片,方法如圖4所示。百分表沿直徑方向頂住工件,調整支片,當工件與支片接觸,百分表立即有反應,這樣我們就可控制支片的前后位置。

細長軸的精度主要是由彎曲度、圓度、粗糙度等決定,而彎曲度和粗糙度是一個矛盾體:粗糙度在Ra0.2以上,砂輪的擠壓力大,Py力也大,使工件產生彎曲,而細長軸磨削中的中心架調整又往往難以控制。因此,對于磨削高精度、低粗糙度的細長軸來說,的確是一個老大難問題。為此,可以應用表中的μA電流通與不通的測量原理,來測量工件與支片接觸情況。先將中心支架的兩支片做些改進(見圖5),在支片前端分別裝上導電的銅塊,再用電線 與表一端接(+)極,另一端接(-)極,(+)極與中心架相連,(-)極與尾架相通,當工件與支片相接時,表的旋轉開關撥至100kΩ時,指針立即轉動,表明整個電路相通了,其靈敏度很高,指針從0讀數值之間的擺動值為中心架支片上的移動量4μm,當表調整到10kΩ時,指針的擺動值為0.001mm。用這種控制方法來控制中心架支片與工件的接觸,再加上“差動微調結構”來磨削高精度、低粗糙度值的細長軸,是一種比較理想的方法。這種方法就象超精磨床上的磨削指示儀那樣,隨時知道切削力、擠壓力的大小。對于提高磨削精度,降低粗糙度值都較為有利。

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