反向研磨巧借料

■淮海工業(yè)集團(tuán)有限公司 （山西長治 046012） 周建民

■山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （長治 046011） 李水利

借料是鉗工生產(chǎn)中經(jīng)常用到的操作方法，指的是對于一些在尺寸、形狀和位置上存在一定誤差和缺陷的坯料，當(dāng)誤差和缺陷不大時(shí)，可以通過試劃和調(diào)整使各加工表面都有足夠的余量，并得到恰當(dāng)?shù)姆峙洌`差和缺陷則在加工后消除。因此對于有缺陷的零件，怎樣通過借料來修復(fù)而再利用，變廢為寶，從而降低生產(chǎn)成本，成了大家積極思考的問題。

1. 問題提出

圖1 零件結(jié)構(gòu)圖

對于含有槽類或凸臺的量規(guī)，通常不僅對槽或凸臺有尺寸要求，更多的還有對稱度的要求，對稱度經(jīng)常達(dá)到5級以上，這類零件對加工設(shè)備及操作人員提出了很高要求，因此交驗(yàn)合格率比較低。以槽為例，如圖1所示，槽寬的尺寸要求為B+10，槽兩側(cè)面的對稱度公差為t1。此零件在加工過程中由于機(jī)床設(shè)備精度或是工人操作水平等原因，往往會(huì)出現(xiàn)對稱度不符合要求。如圖2所示，零件在粗加工后，槽寬度尺寸的加工余量為f，槽平面C和槽平面D的對稱度誤差t1a，t1a＞t1，C平面遠(yuǎn)離基準(zhǔn)平面。當(dāng)對稱度偏差小于槽面的加工余量f時(shí)，常規(guī)借料通過平面C來找正，再研修槽面D，使零件合格。但是在生產(chǎn)實(shí)際中，經(jīng)常會(huì)遇到對稱度偏差大于槽寬尺寸的加工余量的情況，這時(shí)采用常規(guī)的借料方法是無法補(bǔ)救的，就會(huì)把產(chǎn)品作為廢品，不再處理。本文主要針對對稱度偏差大于槽寬尺寸加工余量的缺陷零件，提出與常規(guī)借料相反的操作方法——反向研磨借料法，可以消除零件上道工序產(chǎn)生的缺陷，使不合格零件得以最大限度的補(bǔ)救。

圖2 反向研磨法原理

2. 反向研磨法

（1）反向研磨法原理如圖2所示，在半徑為r的圓中，C平面平行D平面，過E點(diǎn)作與C平面夾角為α的C′平面，作E F垂直C′，過O作OO1⊥EF于O1，取過F作平面D′，使D′平面平行C′平面。由作圖過程得出兩個(gè)陰影三角形相似，當(dāng)α較小時(shí)有

由（1）可得

由公式（3）可以得出：當(dāng)r＜2h時(shí)，b＞a。

（2）反向研磨借料法的操作工藝，當(dāng)對稱度偏差大于槽面的加工余量時(shí)，可以采用反向研磨法來糾正，反向研磨法借料的主要特點(diǎn)是對槽面加工多的一面進(jìn)行研磨，使該槽面相對原中心線傾斜，然后再將零件旋轉(zhuǎn)180°，研磨槽的另一平面，依據(jù)槽寬尺寸對稱研磨兩面，直至符合要求。該方法糾正對稱度偏移量b由公式（3）確定。通常情況下，當(dāng)槽深尺寸r－h(huán)與半徑r比值小于0.5時(shí)，利用這種方法糾正對稱度非常有效。

如圖3所示，利用反向研磨借料法的具體操作如下：①用V形鐵夾持零件直徑為f d的軸段，如圖4所示，槽寬Bt0用量塊檢測余量大小，再用杠桿千分表對槽的下平面找平。②以找平的槽的下平面，將杠桿千分表指針對零線，然后翻轉(zhuǎn)V形鐵180°，V形鐵的上表面與平板接觸，槽的上平面轉(zhuǎn)到下平面的位置。用杠桿千分表再測翻轉(zhuǎn)后的槽下平面，觀察杠桿千分表指針相對于零線偏擺的方向和數(shù)值，進(jìn)而確定出槽對稱度的偏離方向及數(shù)值大小。③對杠桿千分表指針偏擺值低于零線的槽面C進(jìn)行外低內(nèi)高的小傾斜研磨，即研磨槽面的外面，使槽面出現(xiàn)小的傾斜度，如圖3所示。C面需要研斜的量a由槽寬尺寸的余量f和對稱度偏離的大小確定。④槽面C研磨后得到C′平，用V形鐵夾持f d軸段，利用杠桿千分表對C′面進(jìn)行找平。此時(shí)，槽低面的數(shù)值有所提升，實(shí)際中心平面與基準(zhǔn)中心平面的偏離數(shù)值變小，從而達(dá)到對稱度偏離數(shù)值小于槽寬尺寸余量的結(jié)果。⑤然后再將零件旋轉(zhuǎn)180°，開始研磨槽D平面。借助V形鐵，通過杠桿千分表控制該加工面與C′平面對稱。用量塊測出槽寬實(shí)際值，然后再平均分配研磨余量，直至槽寬尺寸合格，并同時(shí)保證對稱度要求。

圖3 對稱度誤差

圖4 利用V形鐵測對稱誤差

在槽形零件或帶凸臺零件加工中，當(dāng)槽或凸臺的尺寸形位有較高精度要求時(shí)，利用反向研磨借料法可以糾正一些對稱度偏差較大的缺陷零件，提高了產(chǎn)品的合格率。

3. 結(jié)語

適用于反向研磨借料法糾正對稱度偏差的零件必須滿足下列條件：

（1）基準(zhǔn)是可繞某中心能夠旋轉(zhuǎn)的幾何要素。

（2）實(shí)際中心平面的對稱度偏差大于其對應(yīng)的寬度尺寸的加工余量。

在工具鉗工中，反向研磨借料法經(jīng)過多次實(shí)踐，確實(shí)解決了槽形和帶凸臺零件的高精度對稱度補(bǔ)救問題，具有推廣價(jià)值。