大型中空鍍鉻輥表面磨削螺旋紋的消除方法

摘 要:磨削螺旋紋是中空鍍鉻輥磨削中常見的缺陷，為了消除這種螺旋紋缺陷，我們仔細分析了產生螺旋紋的各種原因，并結合工作實踐，總結出了一套簡捷有效的解決方法，消除了輥身表面螺旋紋，提高了輥子表面質量。

關鍵詞:中空鍍鉻輥磨削螺旋紋

中圖分類號:TG70文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0091-01

磨削螺旋紋是中空鍍鉻輥磨削中常見的缺陷，其中大型中空鍍鉻輥的這種缺陷尤為突出，以我公司承接的廣鋼酸洗線近200件鍍鉻輥加工經驗為例，分別從工藝性分析、解決方案、實踐改進等方面探討這種缺陷的解決過程。

1 工件的工藝性分析

該批輥子為中空焊接件，直徑500～1200mm，要求表淬鍍鉻。(1)輥身壁厚相對較薄，在磨削時易受砂輪擠壓及磨削熱而產生彈性和塑性變形;(2)輥身兩端輻板相對較薄，通常的雙頂工件加工，其頂尖軸向卡緊力容易使輻板先向內彎曲、再回彈，引起輥身反復擺動，使磨削面不穩定;(3)由于中空體積較大，并在焊接同軸度誤差的影響下，輥子的“偏輕”力矩相應較大，在磨削旋轉時離心跳動即“發飄”加劇，使工件呈現規律性回彈振動。

這些就是引起變形、振動，從而產生磨削螺旋紋的主要原因。

2 解決方案

2.1 砂輪選型

白剛玉材質相對較軟，磨削后的光潔度高但切削能力較差，但砂輪容易被堵塞，鉻鋼玉材質很硬，適合精磨，不適合硬度高的材料，為此，我們選擇砂輪材料硬度介于白剛玉和鉻鋼玉之間的棕剛玉砂輪，這樣，綜合性的緩解了精磨、砂輪切削能力與工件高硬度高的矛盾。

2.2 砂輪的修磨

砂輪的修磨對磨削力及磨削熱影響很大，砂輪修磨不鋒利，切削力增大，使砂輪振動而在工件表面產生波紋，并產生較大的熱變形。為了保持砂輪鋒利，在修磨砂輪時，要求其微刃最高點與低點相差0.05mm，建議選用天然金剛石筆修磨，修磨效果更好一些。

2.3 輥身中注入水

針對磨削時輥身表面熱變形及“發飄”現象，采取了向輥子里面注水來減小偏輕影響，因為注水后中空體積變小，使“偏輕”力矩以至于離心跳動極大減小，進一步穩定了旋轉精度，抑制輥子規律性振動。同時，注水一定程度上起到了降溫作用，可以減少磨削時產生的熱變形。

2.4 工序操作優化

如工藝分析所述，此零件由于輻板剛性等原因，不宜采用雙頂尖磨削，應采用托架托磨，消除軸向卡緊力及機床主軸旋轉精度的影響。設計工裝板將萬向節軸、輥子和機床主軸連接起來，選用兩端軸頸作為托磨基準，因為這兩端軸頸靠近頂尖，受工藝系統變形及振動影響較小，所以軸頸能預先保證較高的精度要求。設計工裝輔具利用萬向節軸2和工裝板3與機床床頭連接，輔助傳動軸1左邊與輥子連接，右邊和萬向節軸連接起來，保證輥子與機床一起轉動。做序號3時外形最好做成如圖1的圓狀，可降低由于工裝板不平衡引起的震動。

為了保證圖紙要求的形位公差，磨削時按兩端軸頸直徑相同處作為托磨基準，拉輥身側母線和上母線找正在0.02mm以內，上母線可以放松在0.04mm以內。如圖1所示。

磨削時，經過實踐，最終選用較為合理磨削參數，提供其中兩組做一下對比如表1所示。

從表1中可見，粗磨時進給量高一些，精磨時，進給量低一些，這樣又進一步降低了精磨時工藝系統的殘留振動的影響，并提高了加工效率。

3 結語

通過上述各方面工藝方案的實踐，最終有效地控制了此種大型中空鍍鉻輥表面磨削螺旋紋的出現，保證了產品質量，同時也為同類型輥子提供了思路和經驗。