螺紋磨床加工件螺紋表面波紋產生原因和消除辦法

胡芳榮

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，哈爾濱150040）

螺紋磨床加工件螺紋表面波紋產生原因和消除辦法

胡芳榮

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，哈爾濱150040）

螺紋表面波紋的產生和消除是一個比較復雜的問題，影響表面產生波紋的因素很多，同時這些因素又經常互相影響。文中詳細分析了波紋產生的具體原因及消除方法。

波紋；消除；操作

0 引言

一般來說，雖然工件的表面已達到了要求，但只要有波紋出現仍不能為合格品。工件表面若存在波紋將影響產品的質量，因此根據螺紋表面波紋產生的原因應采取相應的措施消除波紋。

1 波紋與表面粗糙度的區別

圖1

波紋就是表面上的不平整度呈波形或螺旋形且循環復現的紋狀，它是與砂輪主軸相平行的振痕及螺旋形線紋等組成的。表面粗糙度是屬于微觀幾何不平度，它主要是砂輪磨粒磨削的痕跡，是疊加在表面上微小的不平整的波形。波紋和表面粗糙度的方向是相互垂直的，現以平磨的精度為例，如圖1所示，波紋是在A-A剖面進行測定，而表面粗糙度則是在B-B剖面中進行測定。

2 波紋對產品質量的影響

1）耐磨性不好。由于工件有凹凸不平的波紋存在，則凸起的高峰容易被磨去，因而使工件失去了原有的尺寸精度，縮短了零件使用的壽命。

2）配合穩定性不好。波紋的凸起部分易被磨去，則原有的配合精度亦失去，從而改變了配合的性質，降低了可靠性。

3 波紋產生的具體原因及消除方法

3.1 電機部分

1）電動機轉子、風扇葉、皮帶輪這一整套的平衡不好。清除方法是首先將有關元件單獨地作好平衡，然后將有關的轉動元件全部組合后進行動平衡，要求平衡后的實際轉動中心和理論中心在0.002 mm以內。

2）由于電動機兩端的單列向心球軸承磨損。清除方法是更換軸承，軸承要求為D級精度。

3）電動機前后軸承壓蓋不同心。清除方法是將軸承孔擴大鑲套后新擴孔以校正其同心度。

4）由于電動機電刷位置沒有調整在對稱于幾何中心線上，使電動機磁場不平衡而產生振動。可重新調整電刷位置和校驗電壓，直到電機振動到允許數值內，將電刷固緊。

5）電動機裝配不良。首先按圖2所示檢查轉子各部位的幾何精度，然后重新裝配調整，檢查裝配質量，使電動機轉子和定子間保持均勻的間隙，要求達到電動機外殼上任一點的振動均在0.002～0.003 mm范圍內。

圖2

6）電動機的安裝。在電動機下部加消振墊（彈簧墊或木塊），或將電動機安裝在單獨的隔離的地基上，以消振隔振。

3.2 砂輪主軸及工件主軸部分（砂輪主軸為主要原因）

1）砂輪的靜平衡不好。一個剛從倉庫領來的砂輪必須經過不止一次的平衡，首先將砂輪在車床上修整兩端面，車出角度作一次平衡，然后裝到螺紋磨床上用砂輪修整器粗打一次，再取下做一次精確平衡，方能裝到機床上使用（平衡砂輪用的平衡架事先經過精確的水平校正）。

2）砂輪主軸或工件主軸的軸承間隙過大。更換或修復已磨損的零件，重新調整間隙，將間隙控制在0.002～0.003 mm范圍內。

3）砂輪主軸軸承和錐度套的配合，以及錐度套及箱體的配合不良。軸承和錐套的配合可采用涂色法檢查，要求接觸面積不少于85%，分布均勻且大頭接觸要稍硬。

4）砂輪主軸及工件主軸兩軸承孔的同心度不好。可采用巴氏合金研磨棒用氧化鉻研磨軸承孔。

5）砂輪主軸及工件主軸軸徑部分正圓度不好，有錐度，主軸軸向定位臺階端面和主軸中心不垂直。宜采用可調整的鑄鐵套或玻璃板修研。

6）砂輪法蘭盤或皮帶輪內孔與主軸接合不好，皮帶輪質量不均勻。必須將砂輪法蘭盤和皮帶輪進行精確的靜平衡，并保證它們與主軸的接合面積不小于80%，且接觸面積分布要均勻（采用著色檢查法）。三角皮帶槽及其端面對孔的中心線的跳動應在0.01 mm以下。

7）當砂輪經過一定時間運轉后再更換砂輪法蘭盤時，因為主軸在運轉過程中由于發熱而膨脹，而裝上去的法蘭是冷的，雖然安裝時兩者配合較好，但當主軸冷卻后再重新開車，則法蘭盤內孔與主軸配合產生較大間隙。對策是在主軸冷卻后重新緊固砂輪主軸上壓砂輪法蘭盤的螺母。

3.3 油壓系統部分

1）液壓機產生振動，旋轉轉子平穩不好。對策是檢查液動機振動時，可降低其轉數使其壓力降至0.3～0.4 MPa，以觀察液動機有無不等速現象。首先將轉子上的皮帶輪單獨做好靜平衡，然后將轉子上的各有關零件全部組合好（包括皮帶輪）再做一次較精確的靜平衡，在平衡過程中，若發現不平衡現象，需在適當位置進行取重或加大塊重量以達到平衡。

2）葉片油泵振動，油泵殼體內孔的阿基米德曲線磨損。對策是要求油泵在工作時油壓變化在2個大氣壓之內。要求阿基米德曲線各聯接部位需圓滑無棱角出現，并需與殼體端面垂直，允差0.005 mm，當磨損不嚴重時可在內圓磨床上進行修復。

3）油管系統產生振動，油路中各接頭處密封性不好，使油路中進入氣體。對策是更換油管接頭，以加強其密封性。

3.4 其他

1）由于使用的三角皮帶組織不均勻，各處軟硬不一，或2根三角皮帶長短不一，因而使皮帶輪之瞬時轉速不等。對策是三角皮帶必須選擇適當，在允許的條件下，盡可能地使用一根皮帶傳動，以避免由于幾根皮帶長短不均勻，使較長的皮帶顫動而引起振動，如需用2根以上三角皮帶時，選擇需長短一致，最好改用無接頭的平皮帶。

2）由于砂輪粒度硬度不當。對策是在其它條件允許的情況下，盡量選擇較軟或粒度較粗的砂輪。

3）鏟磨架擺動中心錐銷磨損。對策是調整或修復錐銷與其配合套的間隙。

4）機床要安裝在有隔振溝的單獨地基上。

4 波紋產生原因的分析步驟

由于造成工件表面出現波紋的因素很多，因而當工件表面出現波紋后，首先必須找出是由哪方面因素影響的，才有可能采取相應措施，其分析步驟見表1。

表1 波紋產生原因的分析步驟

將千分表架固于工作臺上，千分表觸頭觸及砂輪主軸外表，然后再按表1所列程序逐項進行檢查，看千分表指針的變化值以確定產生振動的部件名稱。

5 結 語

由于波紋的波距較大而波高很小，又沒有較可靠的儀器來直接測量作為檢驗的依據，因此通過以上對波紋產生具體原因的論述及采取相應措施，就能消除波紋，使工件成為合格品。

（編輯昊 天）

TH 162

B

1002－2333（2014）05－0236－02

胡芳榮（1963—），女，工程師，主要從事機床設計和機械加工工藝工作。

2014-03-03