馬曉玲
煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東煙臺(tái) 264006
磨削加工是使用由許多細(xì)小棱形多角且極硬的磨粒粘貼起來(lái)的砂輪作為切削工具的。磨削加工的特點(diǎn)主要如下:
1)適應(yīng)材料范圍廣。這種方法不但可以用來(lái)加工軟材料如有色金屬、鑄鐵等,還可以加工某些硬度很高的材料如硬質(zhì)合金、淬硬鋼件等;2)表面粗糙度極低而且精度很高。磨削加工的產(chǎn)品的尺寸精度和預(yù)期精度誤差可以達(dá)到1微米以內(nèi);3)砂輪具有很高的角速度;4)可以精加工各種表面,在一次行程中可以將攻擊表面極薄的金屬層切除掉;5)砂輪上磨鈍的磨粒會(huì)自動(dòng)脫離或者崩碎,即常說(shuō)的自銳作用,能夠保持砂輪良好的性能。
外圓磨削是磨工中最基本的工作內(nèi)容:在普通外圓磨床上磨削軸、套筒或者其他類型的零件外圓柱面以及階臺(tái)的斷面。這種工藝不但能加工淬火的黑色金屬,也能加工不淬火的黑色、有色金屬零件。外圓磨削中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廢品,其影響因素也是各方面的,下表列舉了常見(jiàn)一些缺陷及原因。
表現(xiàn) 原因1 工件表面有直波形振痕 砂輪不平衡、工件振動(dòng)、砂輪鈍化或塞實(shí)2 工件表面有螺旋形痕跡 砂輪未調(diào)整好、工作臺(tái)有漂浮、砂輪架剛性不足3 工件表面燒傷 砂輪過(guò)硬、切削液不足、砂輪鈍化或塞實(shí)4 端面垂直度超差 砂輪軸線與中心線不平行5 圓度超差 砂輪主軸的間隙過(guò)大
內(nèi)圓磨削是用來(lái)精加工內(nèi)孔的,可以用來(lái)加工淬硬工件以及零件上的通孔、不通孔、端面等,在機(jī)械加工有著廣泛的應(yīng)用。內(nèi)圓磨削的3種主要形式為:中心內(nèi)圓磨削、行星式內(nèi)圓磨削、無(wú)心內(nèi)圓磨削。與外圓磨削相比,內(nèi)圓磨削主要特點(diǎn)為:砂輪直徑較小磨削速度較低,磨削表面的粗糙度難以降低;砂輪與工件的接觸面較大導(dǎo)致磨粒容易發(fā)鈍,工件也容易發(fā)熱燒傷;內(nèi)圓磨削的磨屑難以排除與切削液混合起來(lái)造成砂輪塞實(shí)而影響性能;砂輪的長(zhǎng)軸在磨削力作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲變形從而影響加工的精度。內(nèi)圓磨削中也會(huì)產(chǎn)生很多缺陷,具體列舉在下表:
表現(xiàn) 原因1 表面粗糙度大 砂輪轉(zhuǎn)速低、修整的太細(xì)2 工件表面燒傷 砂輪直徑過(guò)大、轉(zhuǎn)速過(guò)低、散熱條件差3 喇叭口 接長(zhǎng)軸剛性差、砂輪超越孔口過(guò)長(zhǎng)4 錐形孔 頭架未調(diào)整好、砂輪磨損不均勻5 內(nèi)孔圓度差 工件回轉(zhuǎn)不平衡、頭架軸承間隙大6 表面有螺旋形痕跡 工作臺(tái)有移動(dòng)、磨頭軸向位移過(guò)大7 端面跳動(dòng)量大 砂輪硬度布均勻、時(shí)間不夠
平面磨削是指在各種平面磨床上進(jìn)行的磨削。平面磨床根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同又可以細(xì)致劃分為矩臺(tái)臥軸平面磨床、圓臺(tái)立軸平面磨床、圓臺(tái)臥軸平面磨床、矩臺(tái)立軸平面磨床。根據(jù)砂輪工作表面的不同這4種不同類型的磨床在磨削時(shí)又可以分為圓周磨削和端面磨削。平面磨削中出現(xiàn)的各種問(wèn)題也是由多種因素形成的,常見(jiàn)表現(xiàn)及原因如下:
表現(xiàn) 原因1 平面呈現(xiàn)中凹形 進(jìn)給量過(guò)大、冷卻不充分2 側(cè)面呈現(xiàn)喇叭口 砂輪磨鈍、主軸軸承間隙過(guò)大3 線性劃傷 冷卻液太少、表面排屑不良4 表面走刀痕跡 砂輪母線未定好
圓錐面具有很多優(yōu)點(diǎn):配合緊密,裝卸方便,能自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心,當(dāng)圓錐角較小時(shí)能傳遞很大的扭矩等,因此在機(jī)床工具中圓錐面的應(yīng)用十分廣泛。圓錐面磨削時(shí)錐度也有著嚴(yán)格的要求,磨削精度則是以接觸面的大小來(lái)確定。圓錐面磨削方法分為外圓錐面磨削和內(nèi)圓錐面磨削。根據(jù)錐度大小的不同,外圓錐面磨削又分為轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)磨削、轉(zhuǎn)動(dòng)頭架磨削、轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪架磨削;內(nèi)圓錐面磨削可分為轉(zhuǎn)動(dòng)頭架磨削、轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)磨削。圓錐面磨削時(shí),除了產(chǎn)生之前某些同樣的問(wèn)題還會(huì)產(chǎn)生圓錐面特有的一些質(zhì)量問(wèn)題,這些問(wèn)題主要由錐度、圓度、母線等產(chǎn)生,具體體現(xiàn)和原因如下:
體現(xiàn) 原因1 錐度不準(zhǔn)確 砂輪鈍化、檢驗(yàn)不準(zhǔn)確、機(jī)床局部熱變形2 母線不直 砂輪旋轉(zhuǎn)軸線不等高、中心架與工件接觸不好3 圓度不好 砂輪鈍化或者塞實(shí)、頭架主軸軸承間隙過(guò)大
除了上述的幾種工藝外還有許多其他工藝,如低粗糙度磨削、高度磨削、強(qiáng)力磨削、控制力磨削、特種材料磨削等。低粗糙度磨削主要特點(diǎn)為微刃刻劃切削作用、微刃的等高性、微刃的摩擦拋光作用;高速磨削能提高生產(chǎn)率、砂輪的耐用度、加工精度以及降低表面粗糙度,但前提是需要增大電機(jī)功率;強(qiáng)力磨削同樣有著高效率,而且砂輪耐用度高、不易產(chǎn)生振動(dòng);控制力磨削以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能可靠地達(dá)到規(guī)定的精度和表面粗糙度。這些工藝自身特點(diǎn)都非常明顯,而且在實(shí)際中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。
對(duì)磨工工藝需要注重理論與實(shí)踐的聯(lián)系,在機(jī)械制造中,各項(xiàng)加工內(nèi)容雖然不一樣,但是其技術(shù)要點(diǎn)是基本相同的:都要從形狀精度、表面質(zhì)量、尺寸精度、位置精度這些方面來(lái)考慮。當(dāng)生成的工件出現(xiàn)了問(wèn)題就要聯(lián)系理論知識(shí)加以檢查找出問(wèn)題的所在。
[1]鄧俊杰.軸承零件磨工工藝,1985.
[2]石偉.軸承磨工工藝學(xué)之我見(jiàn),2010.