洪亮

（杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 311200）

1 背景

2018年公司采購(gòu)了一臺(tái)數(shù)控立式磨床，在終驗(yàn)收試磨工件時(shí)，兩家對(duì)內(nèi)錐孔壁上顯示的有規(guī)律的直波形紋路產(chǎn)生了分歧，根據(jù)我廠的內(nèi)磨經(jīng)驗(yàn)，該紋路叫振紋，一般為機(jī)床的各種原因振動(dòng)導(dǎo)致，所以該設(shè)備不能通過(guò)驗(yàn)收；而廠家則認(rèn)為，這屬表面波紋度，而技術(shù)協(xié)議中并沒(méi)有關(guān)于表面波紋度的要求，因此只要表面粗糙度達(dá)到技術(shù)協(xié)議要求，就應(yīng)該予以驗(yàn)收。雙方各執(zhí)一詞，經(jīng)過(guò)多次溝通，一年后才終驗(yàn)收通過(guò)。

為此，在查詢了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和資料后，我發(fā)現(xiàn)內(nèi)磨中出現(xiàn)的直波形紋路既可以叫振紋也可以叫表面波紋度，一個(gè)是從發(fā)生的原因的角度，一個(gè)是從波距的角度，兩者并不沖突。但具體判定是否合格，可參考的資料較少，現(xiàn)有的國(guó)標(biāo)和行業(yè)技術(shù)條件等標(biāo)準(zhǔn)性文件中的判定標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際操作過(guò)程中存在不足，容易引起扯皮，本文從實(shí)際操作角度，在內(nèi)磨直波形痕跡判定方面，提出了觀點(diǎn)和檢測(cè)方法，希望能作為對(duì)該行業(yè)技術(shù)條件在這方面的一個(gè)補(bǔ)充。

2 對(duì)波紋度判定標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充

國(guó)標(biāo)對(duì)表面波紋度的定義指的是間距大于表面粗糙度但小于表面幾何形狀誤差的表面幾何不平度，屬于微觀和宏觀之間的幾何誤差。在JB/T9924-1999（磨削表面波紋度）和JB/T9906.2-1999（內(nèi)磨技術(shù)條件）等標(biāo)準(zhǔn)文件中對(duì)波紋度的判定標(biāo)準(zhǔn)，均為從幾何形狀特征，測(cè)算平均波幅值Wz，即測(cè)量長(zhǎng)度lp內(nèi)波紋度曲線上的5個(gè)最大波幅的算術(shù)平均值，這對(duì)于一個(gè)直徑200左右的內(nèi)孔而言，相當(dāng)于是放大后，用儀器從微觀角度進(jìn)行了判定。

但在實(shí)際磨削過(guò)程中，表面波紋度還有多種宏觀的表現(xiàn)形式：直波紋、螺旋紋、魚(yú)鱗紋以及拉毛劃傷等，這些并沒(méi)有體現(xiàn)在國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件中，但在磨工技術(shù)手冊(cè)之類(lèi)的專(zhuān)業(yè)性指導(dǎo)書(shū)籍中，確有明確說(shuō)明，并稱其為內(nèi)圓磨中常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷，并有其產(chǎn)生原因的分析，說(shuō)明這是磨工行業(yè)中一個(gè)長(zhǎng)期積累下來(lái)的，經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證后的經(jīng)驗(yàn)。這也就是為什么，當(dāng)我們這次采購(gòu)的設(shè)備產(chǎn)生有規(guī)律的直波形紋路時(shí)，操作工能馬上就指出該設(shè)備可能存在問(wèn)題，并指出問(wèn)題可能發(fā)生的部位，并在一系列的修理、檢測(cè)、調(diào)整后，解決了問(wèn)題。

由上可見(jiàn)，因?yàn)楸砻娌y度是介于微觀與宏觀之間，所以存在著微觀與宏觀兩種不同的表現(xiàn)形式，而國(guó)標(biāo)僅從微觀方面提出了評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，缺少了從宏觀角度進(jìn)行評(píng)定，宏觀方面則只是行業(yè)內(nèi)的一個(gè)參考經(jīng)驗(yàn)，并沒(méi)有國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這使得當(dāng)出現(xiàn)報(bào)告合格，卻有宏觀缺陷時(shí)，各方可以站在自己的角度去解讀，容易出現(xiàn)分歧、扯皮。所以我認(rèn)為應(yīng)該從宏觀方面，參考行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，將直波形紋路、螺旋形紋路、魚(yú)鱗紋以及拉毛劃傷等質(zhì)量缺陷，作為宏觀角度的表面波紋度判定標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)充進(jìn)國(guó)標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3 直波形紋路的檢測(cè)方法

直波形紋路：呈直條狀。且與工件內(nèi)表面母線一致，使得工件圓孔形似多邊形。寬度與分布間隔上都有一定的規(guī)律性，如等寬均布，或不等寬、不均布，但呈周期性變化。當(dāng)直波形紋路等寬、并規(guī)律均布時(shí)，就類(lèi)似一個(gè)多棱形。

雖然專(zhuān)業(yè)性指導(dǎo)書(shū)籍中將直波紋痕跡列為常見(jiàn)的內(nèi)磨缺陷之一，但是具體怎么檢測(cè)這種波紋卻沒(méi)有說(shuō)明，是直接肉眼可見(jiàn)還是需要借助別的手段，像我們這個(gè)案例中的工件，磨完后用光照看不出直波形紋路，在我們與軸配研后在光照下才能夠顯現(xiàn)。所以我認(rèn)為可以用該方法突顯內(nèi)孔的紋路，變得更容易識(shí)別。

具體操作方法，如果是檢查內(nèi)錐孔，就是在錐形塞規(guī)或外錐面均勻的涂一層著色劑，讓塞規(guī)或外錐面與內(nèi)錐面充分接觸，接觸后表面波紋度的波峰就會(huì)著色顯示，拿掉塞規(guī)或外錐面，以內(nèi)錐面是否顯示有規(guī)律直條狀紋路，來(lái)判定是否合格。這個(gè)原理跟刮研找硬點(diǎn)是一樣的，所謂的硬點(diǎn)也就是波紋的峰，在著色劑的作用下，兩個(gè)面接觸后，波紋的峰就會(huì)顯示出來(lái)，所以該方法也可以用于別的磨削表面檢查表面波紋度。

該方法因?yàn)榻佑|面是兩個(gè)大錐面，所以可以排除表面粗糙度對(duì)波紋度的影響，如果檢查時(shí)，采用的不是標(biāo)準(zhǔn)外錐，而是外磨的外錐，為了排除外磨也可能產(chǎn)生直波形紋路，可以第一接觸后，外錐換角度多接觸幾次，如內(nèi)孔直波形紋路沒(méi)有寬度、距離等方面的改變，可以判定為內(nèi)錐孔存在直波形紋路，否則可能外錐存在直波形紋路。

就像這次為了驗(yàn)證新機(jī)床的性能，因?yàn)楫a(chǎn)品內(nèi)錐孔孔徑較大，我們采用在軸的外錐上涂上著色劑，讓兩錐面充分接觸后，看接觸面的情況，接觸情況如圖1（a），圖1（b）則是我們普通內(nèi)磨機(jī)床加工出來(lái)的，兩錐孔表面粗糙度都在Ra0.2左右，與之相配的軸表面粗糙度都在Ra0.56左右，圖1（a）明顯可見(jiàn)規(guī)律的直波形紋路，而且在機(jī)床經(jīng)過(guò)一系列的調(diào)整后，直波形紋路還發(fā)生了變化圖1（c），波距更密了。

圖1

4 結(jié)語(yǔ)

本文認(rèn)為直波形紋路，會(huì)影響內(nèi)孔的使用壽命，特別是軸承行業(yè)，因此這樣的產(chǎn)品是無(wú)法達(dá)到質(zhì)量要求，而內(nèi)磨作為內(nèi)孔加工最后一道工序，機(jī)床的質(zhì)量會(huì)直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工質(zhì)量，所以應(yīng)當(dāng)將直波形紋路等內(nèi)磨中的常見(jiàn)缺陷評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充進(jìn)國(guó)標(biāo)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，特別是機(jī)床技術(shù)條件中，只有設(shè)備要求提高，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。