哈爾濱第一工具制造有限公司 （黑龍江 150078） 楊曉娟

超細(xì)刀桿是指直徑小于2 2 mm，長(zhǎng)度超過(guò)600mm的桿類產(chǎn)品。由于這類產(chǎn)品既細(xì)又長(zhǎng)，所以在磨削加工過(guò)程中，刀桿的尺寸精度和徑向圓跳動(dòng)很難控制。這歷來(lái)是磨削加工的難點(diǎn)，也是多年來(lái)急需解決的瓶頸問(wèn)題。銑床用的銑刀桿就是一種常見的桿類部件，特別是φ13mm的銑刀刀桿加工起來(lái)就非常困難。如果刀桿的尺寸精度和徑向圓跳動(dòng)的誤差過(guò)大，加工出的產(chǎn)品往往會(huì)產(chǎn)生波紋、啃刀等現(xiàn)象，質(zhì)量就不能保證。下面簡(jiǎn)單地談一下超細(xì)銑刀桿磨削加工的措施。

1.磨削前的幾項(xiàng)準(zhǔn)備工作

（1）校直 超細(xì)銑刀桿的校直方法有兩種：一種是冷校直；另一種是熱校直。冷校直是指在彎曲的工件上，在彎曲的低點(diǎn)用專用的鋼錘逐步一點(diǎn)一點(diǎn)地敲打，然后把工件頂?shù)皆O(shè)備上，用百分表一點(diǎn)一點(diǎn)的反復(fù)檢驗(yàn)，直至達(dá)到規(guī)定的彎曲范圍。熱校直是指工件淬火以后，采用頂尖頂起的方法，用百分表找到相對(duì)的高點(diǎn)，把焊槍調(diào)整到一定熱度來(lái)烤燒工件，使工件產(chǎn)生一種向彎曲另一方向改變的熱變形，這樣經(jīng)反復(fù)多次的矯正，使工件達(dá)到所規(guī)定的徑向圓跳動(dòng)要求。以上兩種方法，在生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)用中都是可行的，但相比之下還是熱校直比冷校直的情況要好一些。熱校直由于在校直過(guò)程中，采用外熱向工件內(nèi)部滲透校直，所以校直工件加工完成后不易變形，合格率較高。而冷校直采用外力強(qiáng)行校直，在工件完成校直轉(zhuǎn)到加工工序時(shí)，由于工件的表面被磨削了一部分，而工件的內(nèi)部?jī)?nèi)應(yīng)力也就顯現(xiàn)出來(lái)了。這樣的工件雖說(shuō)經(jīng)過(guò)反復(fù)的操作加工，也能達(dá)到產(chǎn)品的工藝標(biāo)準(zhǔn)。但是工件在長(zhǎng)時(shí)間不使用的情況下，會(huì)產(chǎn)生一些微小的彎曲變形，為產(chǎn)品的后續(xù)加工產(chǎn)生不利的因素。因此，在條件允許的情況下，要盡可能的采用熱校直的方法。

（2）找正中心孔 中心孔是所有桿類刀具加工的基準(zhǔn)。在經(jīng)過(guò)熱處理后，中心孔和工件的直線性都會(huì)產(chǎn)生一些變形。所以，對(duì)于完成校直返回加工的超細(xì)銑刀桿，在進(jìn)行磨削加工前必須進(jìn)行中心孔的研磨。由于刀桿的兩端直徑相差較大，所以在進(jìn)行研磨中心孔前，要采取一些相對(duì)的輔助措施，用一種加工刀桿的專用絲堵旋緊在銑刀桿大頭的螺紋部分，這樣工件的兩端中心孔的尺寸基本達(dá)到一致，使工件在加工過(guò)程中的扭力保持一致，達(dá)到產(chǎn)品的出廠精度。

（3）提前檢修機(jī)床 加工細(xì)長(zhǎng)刀桿使其達(dá)到質(zhì)量要求，機(jī)床是保證加工產(chǎn)品質(zhì)量的主要設(shè)備。設(shè)備的使用精度直接關(guān)系到所加工工件的質(zhì)量，所以使用的設(shè)備必須達(dá)到出廠時(shí)的精度和標(biāo)準(zhǔn)。為了保證這種精度和標(biāo)準(zhǔn)必須定期檢修機(jī)床設(shè)備的精度，做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即解決。因此，完好的設(shè)備是保證產(chǎn)品加工合格的基礎(chǔ)。

（4）調(diào)整好工件的夾緊程度 調(diào)整工件夾緊的關(guān)鍵，主要是調(diào)整頭架與尾架的中心距離。將所加工刀桿頂在兩頂尖之間，然后旋轉(zhuǎn)工件，感覺(jué)工件兩端松緊一致為好。如果尾座是彈簧式的，可使彈簧頂尖壓縮0.15～2mm后，再頂住工件。

（5）選擇砂輪 砂輪是加工工件的主要磨具，其加工產(chǎn)品的好壞與砂輪有著直接的關(guān)系。如果砂輪過(guò)硬，被加工工件切削力增大，易使工件燒傷和變形；而過(guò)軟的砂輪，由于砂輪本身質(zhì)地較軟，在加工過(guò)程中砂輪脫粒較快，加工工件的表面粗糙度也達(dá)不到工藝要求。因此，選擇適合的砂輪硬度及粒度尤為關(guān)鍵。若砂輪太硬，磨鈍的砂粒不易脫掉，若繼續(xù)磨削，磨削力會(huì)不斷增大，不僅使工件變形，而且還會(huì)產(chǎn)生磨削熱，燒傷加工表面。而且，如果使用太硬的砂輪，還要經(jīng)常修磨，影響工作效率。砂輪太軟，則磨粒在未變鈍前即已脫落，砂輪很快變小，失去其原有的形狀，也需要經(jīng)常修磨，同樣影響工作效率。因此，磨削細(xì)長(zhǎng)工件所用砂輪硬度，宜采用中等硬度即“ZY”（棕剛玉），粒度應(yīng)根據(jù)工件情況來(lái)確定。若工件表面粗糙度、尺寸精度要求較高，則選用細(xì)磨粒的砂輪。為了使砂輪端面始終保持銳利，最后一次砂輪修整時(shí)，必須在砂輪右方進(jìn)刀，這樣可以使砂輪的左角尖銳，以便負(fù)擔(dān)主要磨削工作，使砂輪不至于過(guò)早鈍化。另外，還要根據(jù)被加工件的材料，選擇不同磨料、硬度、粒度的砂輪，這一點(diǎn)很重要。磨細(xì)長(zhǎng)工件的砂輪硬度要稍軟，粒度應(yīng)稍粗。砂輪的形狀要選擇中間呈凹形，因?yàn)檫@種形狀的砂輪，不但可減少砂輪與工件的接觸面積，而且砂輪整體寬度不變，可以減少細(xì)長(zhǎng)軸在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的自激振動(dòng)。所以，加工細(xì)長(zhǎng)銑刀桿應(yīng)選擇中軟砂輪。

為了提高工件質(zhì)量，磨削細(xì)長(zhǎng)工件不宜采用單撥桿帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。因?yàn)閱螕軛U在運(yùn)動(dòng)中工件受力不均勻，采用雙撥桿帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，可使撥桿動(dòng)力平衡，能提高工件的加工精度。另外，根據(jù)細(xì)長(zhǎng)工件徑向不宜受力的特點(diǎn)，在待加工過(guò)程中，應(yīng)吊掛存放，否則會(huì)因工件自重而使其產(chǎn)生彎曲。同樣道理，工件也不宜在頂尖上過(guò)夜，特別是要結(jié)束加工的工件，會(huì)因此彎曲而報(bào)廢。在加工細(xì)長(zhǎng)工件時(shí)，往往因冷卻不好，工件受熱而變形，因此在磨削時(shí)還應(yīng)很好地進(jìn)行冷卻。

（6）切削用量的選擇 由于刀桿本身的外部形狀不勻稱，而且兩側(cè)的重量及向心力有所差異，所以加工起來(lái)比較困難。因此選擇合理的切削用量很有必要，一般情況下，每一次進(jìn)刀最好在0.10～0.20mm左右。

2.加工細(xì)長(zhǎng)刀桿的過(guò)程

由于工件的結(jié)構(gòu)不勻稱，在加工過(guò)程中為了彌補(bǔ)這一缺陷，必須嚴(yán)格按下列方法進(jìn)行操作：

（1）調(diào)整砂輪的切削量 即改變?cè)猩拜喌耐獠拷Y(jié)構(gòu)：把原有砂輪的寬度用金剛石打窄，使砂輪與工件的接觸面積減小，這樣不僅減少了工件與磨料的磨削強(qiáng)度，還提高了它的切削性能。

（2）降低磨削工件轉(zhuǎn)速 由于工件本身的外形不同，頂起工作的一頭較重，而另一頭又很輕。所以要正常轉(zhuǎn)速加工，往往因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動(dòng)，在被加工工件表面產(chǎn)生很大的波紋和棱角，產(chǎn)品根本達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，而工件轉(zhuǎn)速調(diào)低以后被加工工件由于向心力減小，最大限度地使工件達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）磨削切深用雙行程來(lái)達(dá)到 因工件轉(zhuǎn)速低，工件表面與砂輪表面在單位時(shí)間內(nèi)和單位面積的接觸就相對(duì)的減少，所以要用多次反復(fù)和增加次數(shù)來(lái)彌補(bǔ)。

3.保證細(xì)長(zhǎng)刀桿的精度

為了最終保證刀桿的尺寸精度，最好采用以下幾個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行操作：

（1）用兩頂尖支撐工件 松緊要適當(dāng)，在保證工件不軸向串動(dòng)的情況下，調(diào)低工件轉(zhuǎn)速，用雞心卡箍輕輕撥動(dòng)。

（2）粗磨各部外圓 其圓度小于0.01mm，留0.16～0.18mm的精磨量。由于工件較細(xì)，在中間的位置會(huì)自然凸出一些，當(dāng)中間凸出小于0.04mm時(shí)可以忽略，大于0.04mm時(shí)要使工件與砂輪之間在凸出部分做反復(fù)磨削運(yùn)動(dòng)，使工件達(dá)到相應(yīng)的尺寸。

（3）在刀桿粗加工后，進(jìn)行精加工 首先，要先加工工件比較重的一端，留出0.04～0.08mm的精磨量，然后加工最難加工的刀桿φ 13mm一端。由于用較窄的砂輪磨削，砂輪與工件的阻力相對(duì)減小，所以在工件與砂輪的往復(fù)動(dòng)作下，φ13mm的鍵槽上端被加工合格。下一步用雞心卡箍卡住φ13mm的小端，加工鍵槽凹出的部分，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的往復(fù)操作，磨削φ13mm的另一端也被加工合格。再下一步，精加工刀桿7:24的留磨部分。由于精磨量較小，再加工剩余部分不會(huì)對(duì)產(chǎn)品本身質(zhì)量造成影響，所加工的刀桿也就可以達(dá)到工藝和圖樣的要求。