采用外圓磨床批量磨削圓柱端面的工藝探索

龔麗霞 秦康生 張志高 尹兵

摘 要： 磨削加工一般是金屬切削加工的最后一道工序，正確的選擇磨削參數(shù)和裝夾方式，對(duì)于提高零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率至關(guān)重要。本文分析了在外圓磨床上批量磨削圓柱端面的方法以及產(chǎn)生凹凸情況的分析和解決措施。

關(guān)鍵詞：外圓磨床;工藝;圓柱端面;凹凸

1前言

對(duì)于磨削長(zhǎng)度比較長(zhǎng)的，垂直度要求高的圓柱端面，一般都是單個(gè)零件用平口鉗裝夾保證垂直度要求，但是對(duì)于大批量生產(chǎn)，加工效率顯然太低了。通過(guò)改變加工工藝，利用外圓磨床砂輪端面磨削第一個(gè)垂直面，調(diào)整裝夾方法，通過(guò)合理擺放擋塊磨削第二個(gè)垂直面，采用精密軸外圓的三條母線(xiàn)來(lái)固定工件的裝夾方法，設(shè)計(jì)了平面磨床上磨端面的夾具，提高了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的效率。

2? 磨削兩端面

2.1傳統(tǒng)的工藝方法

磨第一個(gè)垂直面。工件外圓和兩端面要求垂直，垂直度要求在0.01mm以?xún)?nèi).傳統(tǒng)的工藝方法是利用平面磨床附件中的平口鉗將工件外圓夾住，借磁性工作臺(tái)把小型平口鉗吸住，利用工件外圓為基準(zhǔn)，采用吃刀量逐漸減少的辦法磨平一端面保證垂直，這樣一個(gè)個(gè)裝夾繁瑣，磨削耗時(shí)，打掃頻繁，工作效率低，只要裝夾時(shí)有一點(diǎn)磨削顆粒夾雜，就無(wú)法達(dá)到圖紙所規(guī)定的垂直度要求，廢品率高。

磨第二個(gè)垂直面。 如圖1所示，以加工好的一個(gè)端面為基準(zhǔn)，在平面磨床上磨另一端面，保證總長(zhǎng)。在平面磨上磨高的工件，通常是將多個(gè)工件放在吸盤(pán)上，因工件接觸面積小，吸力不足，用略低于工件的擋塊將工件四面擋住。因工件外圓尺寸多個(gè)累積起來(lái)必然有尺寸偏差，工件不可能完全被壓實(shí)，一定會(huì)有空隙存在，所以用此方法磨削時(shí)切削力必須很小，否則，稍不注意就會(huì)發(fā)生意外。

2.2 改進(jìn)后的磨削方法

用外圓磨床靠端面的方法保證一端面垂直。首先定制一個(gè)加長(zhǎng)半圓頂尖，如圖2所示，半圓長(zhǎng)度80mm，調(diào)整尾座長(zhǎng)度，用兩頂尖裝夾工件，將工件外圓錐度調(diào)至0.005以?xún)?nèi)，錐度要求左邊大右邊小，這樣便于第二個(gè)端面在平面磨上的裝夾。然后將砂輪移至工件最右端，用快速進(jìn)給手柄和進(jìn)刀手柄相配合將砂輪移至半圓頂尖處，砂輪外圓與頂尖半圓平面留間隙0.15mm左右.將砂輪左端面修成如圖3形狀，用金剛石在外圓磨床上進(jìn)行修整砂輪端面時(shí)，應(yīng)該把砂輪端面修成一個(gè)小臺(tái)階，砂輪端面與外圓成鋒銳的角度，加工時(shí)利用砂輪的最外沿進(jìn)行磨削，而且砂輪與工件成線(xiàn)接觸，利用砂輪的自銳性，能不斷露出新的刀刃，提高了砂輪的耐用度，使其保持好的切削能力，等到砂輪和工件由線(xiàn)接觸慢慢變?yōu)槊娼佑|時(shí)，由于磨削顆粒雜質(zhì)堵塞空隙，砂輪磨損，工件表面有燒傷痕跡，這時(shí)再把砂輪修成原來(lái)的形狀，修正量大約在0.15 mm左右，這樣修整減少了砂輪端面切削刃與工件被加工表面之間的接觸面積，使砂輪切削性能提高，從而使磨削力減少，磨削熱降低。

用砂輪端面磨削工件端面時(shí)，由于散熱條件差，工件端面常常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)凸的情況，內(nèi)凸的平面是無(wú)法作為基準(zhǔn)在平面磨床上加工的，不光尺寸無(wú)法控制，還容易造成事故，所以一定要稍稍磨成內(nèi)凹。將砂輪架順時(shí)針偏轉(zhuǎn)一度，如圖4，5所示，會(huì)使端面產(chǎn)生內(nèi)凹。

在靠端面時(shí)，砂輪的進(jìn)給量是借助于工作臺(tái)縱向移動(dòng)手輪實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)給量的大小和進(jìn)給時(shí)的平穩(wěn)性在很大程度上決定了端面磨削質(zhì)量，一般M1432型萬(wàn)能外圓磨床縱向進(jìn)給手輪的進(jìn)給速度偏大，造成進(jìn)刀不平穩(wěn)，斷斷續(xù)續(xù)以及進(jìn)給量偏大，從而引起燒傷，同時(shí)進(jìn)刀不平穩(wěn)也容易破壞砂輪工作表面，使其切削性能過(guò)早喪失，降低砂輪的耐用度，所以端面磨削質(zhì)量的好壞很大程度上憑操作者經(jīng)驗(yàn)控制。第一個(gè)端面的磨削只要磨平即可，把余量留到第二個(gè)面。在外圓磨磨一個(gè)面常常要比在平面磨上磨一個(gè)面快，提高了生產(chǎn)效率。

磨第二個(gè)垂直面。如圖6所示，采用精密軸外圓的三條母線(xiàn)來(lái)固定工件的裝夾方法。因?yàn)槿c(diǎn)不成一條直線(xiàn)，所以利用兩點(diǎn)必然成一條直線(xiàn)這種排列方法，工件不僅能夠被壓實(shí)，而且還能承受較大的磨削力，夾具用的擋塊應(yīng)淬火后磨垂直，提高耐用度。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，這種裝夾方式操作方便，安全可靠，不僅磨削質(zhì)量易于達(dá)標(biāo)，而且生產(chǎn)效率可大為提高。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)圓柱端面的加工進(jìn)行工藝分析，結(jié)合外圓磨床，平面磨床，調(diào)整加工方法和改進(jìn)工藝，最終保證零件的整體加工精度。通過(guò)這次加工工藝改進(jìn)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：龔麗霞（1975-），女，漢族，江蘇揚(yáng)州（郵編225127）揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，大學(xué)學(xué)歷，技師，機(jī)械加工及機(jī)械設(shè)計(jì)。