外圓磨削加工中,工件經(jīng)常會(huì )產(chǎn)生各樣的表面缺陷,如表面波紋、螺旋形走刀線(xiàn)、表面劃傷、燒傷、拉毛、魚(yú)鱗狀痕跡等。從機床、砂輪、操作工藝和磨削用量4個(gè)方面分析和研究,可采取不同的排除方法。
一、 機床主要部件性能的影響及措施
1、砂輪主軸與軸承間隙過(guò)大會(huì )使主軸在軸承中漂移,磨削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng),工件表面產(chǎn)生直波紋,故應及時(shí)調整砂輪主軸軸承間隙。調整方法:使機床運轉達到工作溫度后,前后軸承在同時(shí)調整,使軸承間隙為0.005~0.008mm。然后啟動(dòng)主軸,空轉2h后軸承溫升不超限,即可使用。
2、砂輪架電機振動(dòng)。傳動(dòng)帶太松、破損、長(cháng)短不一、厚薄不均都會(huì )產(chǎn)生振動(dòng),磨削工件時(shí)表面有波紋。為減小振動(dòng)的傳遞,可在電機與機床之間加橡膠墊板隔振,并視情更換傳動(dòng)帶,調整傳動(dòng)帶松緊度,一般用食指彈壓傳動(dòng)帶,變形量在10~15mm即可。
3、工作臺導軌潤滑油壓力太大、油量過(guò)多致使工作臺漂浮,使砂輪主軸軸心線(xiàn)和工作臺導軌平行度超差,以致工件表面產(chǎn)生螺旋線(xiàn)。故須調整潤滑油壓力為0.08~0.12Mpa,使工作臺往復無(wú)漂浮及潤滑正常,砂輪主軸軸心線(xiàn)與工作臺導軌的平行度要符合要求。
4、砂輪法蘭盤(pán)錐孔與主軸錐端配合不良,磨削時(shí)引起砂輪振動(dòng)。將砂輪法蘭盤(pán)錐孔與砂輪錐端配研,涂色檢查接觸面積應達到80%以上,而且大端應接觸更硬些。
5、磨削加工時(shí),床身如果受到外界振源的影響產(chǎn)生振動(dòng),工件表面就會(huì )產(chǎn)生波紋,應隔離外界振源,重新調整床身導軌精度至要求。
二、 砂輪對加工的影響及措施
1、因工件材料的強度、硬度、韌性和導熱性對加工表面質(zhì)量有直接影響。應根據工件材料機械性能的不同選用不同硬度的磨料和粒度的砂輪。磨削導熱性差的材料,如不銹鋼和薄壁元件等,因不易散熱工件表面常會(huì )燒傷,應選硬度較軟和粒度較粗、韌性較高的砂輪;磨削有色金屬等軟材料時(shí),要選硬度較高、粒度較粗的砂輪;磨削硬質(zhì)合金、高速鋼等高硬度材料時(shí),可選用較軟的砂輪,以保持砂輪的自銳性。成型磨削時(shí),為便砂輪輪廓耐用性好,應選用粒度較細和硬度較高的砂輪。磨削加工精度要求較高的工件時(shí),應選用硬度較高的砂輪;粗磨時(shí)因磨削量大,應選擇粒度較粗的砂輪,可提高磨削效率;精磨時(shí)選用粒度細的砂輪,以保證工件表面質(zhì)量;磨削連續表面時(shí),砂輪硬度要高一些,以減小砂輪的磨損量,保證工件幾何精度。此外,選擇砂輪時(shí)還要考慮結合劑的種類(lèi)和性能。在同樣條件下選用樹(shù)脂結合劑的砂輪比瓷結合劑的要高1~2級,才能保證工件表面粗糙度要求。
2、砂輪平衡精度的影響。砂輪平衡不好,將引起機床振動(dòng),使工件表面產(chǎn)生振痕,嚴重時(shí)造成砂輪碎裂,必須對砂輪進(jìn)行修整和精確靜平衡。砂輪裝上機床后,修整砂輪外圓和兩端面,然后拆下來(lái)再進(jìn)行第二次精平衡。在外圓磨削加工中使用平衡精度高的砂輪,可以有效提高工件加工精度,避免工件表面波紋等缺陷產(chǎn)生。
三、 磨削用量對表面質(zhì)量的影響及措施
1、工作臺縱向移動(dòng)速度和工件轉速過(guò)高,會(huì )使工件表面產(chǎn)生螺旋線(xiàn),應將工作臺移動(dòng)速度控制在0.5~3m/min,工件轉速按砂輪線(xiàn)速度的1/60~1/100選取。
2、橫向進(jìn)給量過(guò)大會(huì )使表面產(chǎn)生螺旋線(xiàn)、表面燒傷等缺陷,應減小進(jìn)給量。必須合理控制橫向進(jìn)給量,尤其是最后一次的進(jìn)給量,一定要在0.005mm以?xún)取?BR> 四、 磨削工藝的影響及措施
1、磨削帶退刀槽的軸肩時(shí),如果用砂輪端面直接靠磨,易使工件燒傷。應將砂輪端面修成內凹形,即修整時(shí)將砂輪架轉1°左右。磨削時(shí)砂輪與工件成線(xiàn)接觸,可以減免軸肩的燒傷。
2、安裝工件時(shí)中心孔與頂尖接觸不良,會(huì )使工件表面產(chǎn)生波紋缺陷。工件頂得過(guò)松,會(huì )使系統剛性降低,過(guò)緊會(huì )使工件旋轉不均勻。磨削細長(cháng)軸時(shí),因其剛性差,工件產(chǎn)生彎曲變形,磨削時(shí)出現腰鼓形、多角形振痕和徑向跳動(dòng)等誤差。為減小磨削力和提高工件的支承剛度,可采用中心架支承,其數量根據工件的長(cháng)度確定。砂輪不鋒利,磨削工件表面產(chǎn)生魚(yú)鱗狀痕跡,因此應及時(shí)修整砂輪。使用較寬的砂輪磨削時(shí),砂輪未倒角會(huì )使工件表面產(chǎn)生螺旋線(xiàn)(俗稱(chēng)帶刀)。
3、在精磨時(shí)和通常的無(wú)火花磨削時(shí),磨擦作用往往占主要地位。因此冷卻液的潤滑性、清潔度和防沾附性對粗糙度有重大影響,對難磨材料更是如此。精磨時(shí)為了使冷卻液的潤滑作用加強,使用乳化液可適當提高其濃度。冷卻液一定要清潔,要經(jīng)過(guò)嚴格過(guò)濾,以免磨屑和磨粒拉毛、劃傷工件表面。
軸類(lèi)零件外圓在磨削過(guò)程中,經(jīng)常會(huì )出現直波形、螺旋形痕跡、燒傷、拉毛等缺陷,對表面質(zhì)量有著(zhù)較大的影響。以下就上述幾種質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生及預防進(jìn)行分析、探討。1 直波形缺陷軸類(lèi)零件外圓磨削后,在外圓表面沿母線(xiàn)方向上存在一條條等距的直線(xiàn)痕跡,其深度小于05mm。在橫截面周邊上則呈近似于正弦的波形。產(chǎn)生直波形缺陷的因素主要是砂輪與工件沿徑向產(chǎn)生周期性振動(dòng)。產(chǎn)生振動(dòng)的原因:(1)砂輪系統的動(dòng)態(tài)不平衡引起的強迫振動(dòng);(2)工件—砂輪—頂尖系統的自激振動(dòng)。為此,直波形缺陷的預防措施應是:①消除或減小振動(dòng):如砂輪平衡;電機進(jìn)行動(dòng)平衡…