張 濤

（成都市技師學(xué)院（成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院），成都 611743）

在汽車(chē)、手機(jī)、電腦等精密鏈接器模具零件成型加工中，斜面和圓弧是常見(jiàn)的典型加工形狀，對(duì)其位置公差和尺寸公差有著極為嚴(yán)格的技術(shù)要求。相對(duì)普通的平面、六面體、臺(tái)階、直槽加工而言，在精密成型磨削加工中需要操作者有著較高的技能和工藝要求，同時(shí)需要配合輔助工具靈活貫通地配合應(yīng)用，保證加工精度的同時(shí)更能有效提高效率和零件品質(zhì)。

1 斜面成型加工

在精密成型磨削加工中常見(jiàn)的斜面種類(lèi)如圖1 所示，各種形狀的斜面在加工時(shí)需要選用不同種類(lèi)的砂輪和加工方法，合理的加工工藝和加工方法能提高現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)能和效率。

圖1 常見(jiàn)斜面

修整斜面成型砂輪的工具是角度成型器，砂輪角度修整器是根據(jù)正弦原理修整砂輪斜面，讓安裝在角度修整器上的修刀筆成幾何角度，通過(guò)往返移動(dòng)修整器上的滑動(dòng)座從而帶動(dòng)修刀筆完成砂輪的角度修整工作。在砂輪斜面加工中其是最主要的修整成型工具，其使用方便且快捷。計(jì)算公式為H=L×sina，H為所墊塊規(guī)的高度，L為角度成型器的中心距，常用的角度成型器的中心距為50.00 mm；a為斜面與水平面所成夾角[1]。

1.1 角度修整器使用的注意事項(xiàng)

第一，角度修整器的底座外側(cè)端面需要緊挨著平臺(tái)的靠板，從而保證修刀筆的運(yùn)動(dòng)軌跡方向與修整的砂輪的徑向是垂直，同時(shí)在修整的過(guò)程中修刀筆的尖點(diǎn)應(yīng)在砂輪的垂直點(diǎn)正下方保證其修整角度的準(zhǔn)確性。

第二，在砂輪修整的過(guò)程中，因?yàn)榻嵌刃拚鲗?dǎo)軌間有裝配間隙，修整時(shí)應(yīng)保證其2 個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)軌面形成最大面積的貼合，在往返推動(dòng)滑座時(shí)用力均勻，保證其運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

第三，為了安全起見(jiàn)，粗修砂輪斜面時(shí)，修刀應(yīng)至上向下運(yùn)動(dòng)來(lái)去除余量。

第四，角度修整器滑座滑動(dòng)時(shí)要向下壓緊，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間使用后，滑座間有磨損間隙，向下用力的作用主要在于消除滑塊與滑座導(dǎo)軌間間隙，避免產(chǎn)生修整誤差。

第五，在精修砂輪時(shí)進(jìn)刀量選擇參考為0.001～0.01 mm/次，修整完畢后不進(jìn)刀空走幾刀以保證成型斜面的光潔度。

第六，在墊塊規(guī)時(shí)，角度器a角度應(yīng)小于或等于45°，修整大于45°的成型砂輪時(shí)，塊規(guī)應(yīng)按（90°-a）角度來(lái)墊，并將角度成型器豎直裝于平臺(tái)上來(lái)修整角度。

第七，精修時(shí)應(yīng)注意進(jìn)刀的正確方向，避免在修整過(guò)程中金剛石尖點(diǎn)崩掉。

選擇粒度大小合適的砂輪修整其底面和側(cè)面；計(jì)算所墊塊規(guī)的高度。計(jì)算公式為H=L×sina，盡量選擇最少數(shù)量的塊規(guī)，以減少疊加后的累積誤差，從而保證角度的準(zhǔn)確性；先粗修砂輪，然后用所修砂輪切試切片并在投影機(jī)上測(cè)量，根據(jù)測(cè)量尺寸來(lái)精修砂輪，保證斜面成型砂輪的尺寸及角度[2]。

1.2 正弦臺(tái)使用及注意事項(xiàng)

斜面成型的輔助工具正弦臺(tái)，正弦臺(tái)在斜面加工中也是重要輔助工具之一，一般用于較大斜面的加工，其原理同角度成型器一樣，也是利用正弦原理通過(guò)墊塊規(guī)來(lái)實(shí)現(xiàn)工件斜面的成型。H為正弦臺(tái)所需墊塊規(guī)的尺寸；a為斜面與水平面所成的夾角；L為正弦臺(tái)的中心距（常用的有127、100、75 mm3 種）。

注意事項(xiàng)如下。

第一，在正弦臺(tái)上加工工件之前，平臺(tái)、靠板均要修平且正弦臺(tái)裝平找正。

第二，墊塊規(guī)時(shí)應(yīng)注意是否墊放在正弦臺(tái)及塊規(guī)的工作面上。

第三，塊規(guī)裝上正弦臺(tái)后應(yīng)用手輕輕向下按壓平臺(tái)面，使墊塊規(guī)處密合更緊，在鎖緊正弦臺(tái)兩邊螺絲時(shí)應(yīng)用力均勻。

第四，墊好塊規(guī)并鎖緊螺絲后應(yīng)用手輕輕推動(dòng)塊規(guī)，檢測(cè)是否壓緊穩(wěn)固。

1.3 斜面成型磨削方法

1.3.1 利用正弦臺(tái)加工成型斜面

1）將正弦臺(tái)輕輕放在工作平臺(tái)上，靠緊平臺(tái)靠板、工作平臺(tái)上磁。

2）用46J（K）修好正弦臺(tái)的工作面及靠板。

3）將正弦臺(tái)角度調(diào)整到與工件要求角度一致并鎖緊螺絲。

4）將工件裝夾于正弦臺(tái)上用46J（K）砂輪加工，加工中要多次測(cè)量。

5）在正弦臺(tái)上進(jìn)刀方向與圖紙尺寸方向不一致，應(yīng)計(jì)算進(jìn)刀量。

進(jìn)刀量：AD=ABsinβ=ACcosβ[3]。

1.3.2 利用斜面成型砂輪加工斜面

此方法一般用來(lái)加工斜面面積較小、形狀較為復(fù)雜且不可直接利用正弦臺(tái)或正弦桿加工的工件，這種加工技術(shù)比用輔助工具傾斜裝夾工件加工的技術(shù)高并且用途廣。如圖2 所示，當(dāng)圖中H<6 mm 時(shí)，修成型砂輪直接對(duì)刀加工成型；當(dāng)圖中H>6 mm 時(shí)，因使用為6 mm 寬的砂輪寬度不夠，需要將加工斜面分為二次加工成型，第一次磨削時(shí)先將成型斜面尺寸加工到位，然后在加工到尺寸的成型面上涂上記號(hào)筆，第二次移位成型磨削時(shí)輕輕擦到第一次記號(hào)筆筆痕即可。若斜面很大，第一次磨削成型后可以將工件裝夾于正弦臺(tái)上加工到位，在加工過(guò)程中要注意砂輪的磨損情況，發(fā)現(xiàn)砂輪磨損應(yīng)及時(shí)修整[4]。

圖2 斜面加工流程

第二種斜面的加工，當(dāng)成型斜面H<6 mm 時(shí)，直接將砂輪修整為成型角度加工零件至尺寸到位；當(dāng)成型斜面H>6 mm 時(shí)，修整好后的成型砂輪，分為2 次加工成型面，第一次先磨削外側(cè)減少砂輪兩側(cè)發(fā)熱量，第二次磨削時(shí)用投影儀測(cè)量出B值后，將砂輪移出到斜面最終尺寸加工到位即可保證斜面精度。

2 圓弧成型加工

在精密成型模具零件中，常見(jiàn)的圓弧有以下4 類(lèi)，如圖3 所示，此類(lèi)圓弧加工技術(shù)難點(diǎn)高，對(duì)砂輪的修整也極為嚴(yán)格，加工時(shí)需要使用輔助工具對(duì)砂輪進(jìn)行修整。

圖3 常用圓弧種類(lèi)

2.1 砂輪圓弧成型器

砂輪圓弧成型器的功能，主要用于精密手搖磨床上修整砂輪的直線和圓形弧度的一種專(zhuān)業(yè)成型工具。其工作原理是通過(guò)金剛石修刀筆筆尖的往返運(yùn)動(dòng)來(lái)修整出砂輪的磨削圓弧型面。在砂輪圓弧成型器中砂輪的基準(zhǔn)面到其軸心的距離為N，在對(duì)圓弧面修整時(shí)其修整器外圓弧尺寸為：H1=N-R1；在對(duì)內(nèi)圓弧修整時(shí)其修整器內(nèi)圓弧尺寸為：H2=N+R2[5]。

2.2 圓弧砂輪的修整

根據(jù)圓弧砂輪成型器的公式計(jì)算出需要的墊塊塊規(guī)尺寸，或者使用量具直接測(cè)量墊塊尺寸并調(diào)整圓弧砂輪成型器修刀的位置。

先將砂輪底部和側(cè)面修平，再將圓弧砂輪成型器的側(cè)面靠緊平臺(tái)的基準(zhǔn)靠板，檢測(cè)無(wú)晃動(dòng)后再次調(diào)整圓弧砂輪成型器上的刻度線將零點(diǎn)位置對(duì)齊，將圓弧砂輪成型器上的金剛石修刀筆筆尖對(duì)齊到砂輪的下方，同時(shí)將數(shù)顯表上的Z軸方向歸零。

將圓弧砂輪成型器旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行砂輪另一側(cè)面對(duì)刀，將數(shù)顯表上的Y軸數(shù)顯歸零，對(duì)刀時(shí)砂輪轉(zhuǎn)速為1 800～2 400 r/min。

修整砂輪外圓弧時(shí)，將工作平臺(tái)Y軸搖至零位，將上下方向（及Z軸）提高到R值處，開(kāi)始緩慢進(jìn)刀（0.001～0.005 mm/次）；同時(shí)圓弧砂輪成型器不斷以0°～90°往返旋轉(zhuǎn)，直到數(shù)顯兩軸都到零位為止。

切試切片在投影機(jī)上測(cè)量成型砂輪R尺寸，若不符合要求則重新修整[6]。

2.3 圓弧的成型磨削方法

修整圓弧成型砂輪，成型砂輪在靠板上對(duì)刀，前后方向數(shù)顯歸零；再在工件上表面上對(duì)刀，將上下方向數(shù)顯歸零；將成型砂輪移至Y=a，Z=0 即可向下進(jìn)刀，當(dāng)快要到位時(shí)，即Z值快要到R值時(shí)（留0.02～0.03 mm）冷卻后取下工件測(cè)量，再根據(jù)測(cè)量的余量再次裝夾后加工到位。加工時(shí)不可一次性到位；180°圓弧加工時(shí)將工件反轉(zhuǎn)裝夾以同一砂輪加工即可。注意：R值比較大時(shí)應(yīng)該先粗加工，精加工時(shí)圓弧砂輪如有磨損也應(yīng)重修砂輪[7]。

修整圓弧成型砂輪，將砂輪寬度修整為2×R，再將調(diào)整好的圓弧砂輪成型器裝于平臺(tái)上，調(diào)整圓弧砂輪成型器的零刻度位置后將Z軸方向數(shù)顯歸零；將圓弧砂輪成型器旋轉(zhuǎn)90°在砂輪側(cè)面對(duì)刀后將Y軸方向的數(shù)顯歸零，側(cè)面對(duì)刀應(yīng)在砂輪的內(nèi)外兩側(cè)面對(duì)刀，兩側(cè)面對(duì)刀誤差要求在0.002 mm 內(nèi)；砂輪轉(zhuǎn)速為1 800～2 400 r/min，在數(shù)顯Y=0X=-R（向上提高一個(gè)R值）時(shí)開(kāi)始緩慢下刀，每次進(jìn)刀量為0.001～0.005 mm；同時(shí)R 器以兩邊各90°不斷往返旋轉(zhuǎn)，直到數(shù)顯上X、Y值均為零時(shí)為止；測(cè)量圓弧成型砂輪尺寸，若不符合要求則重修（注意：R值太大時(shí)應(yīng)先粗修）。

加工：成型砂輪在靠板上對(duì)刀，前后方向數(shù)顯歸零，再在工件上對(duì)刀，上下方向數(shù)顯歸零，即可向下磨削，當(dāng)還有0.03～0.05 mm 余量時(shí)冷卻后取下工件，測(cè)量后根據(jù)余量進(jìn)刀加工到位。注意：工件余量大時(shí)應(yīng)先粗切，砂輪如有磨損則應(yīng)重修砂輪[8]。

2.4 斜面接圓弧的成型

常見(jiàn)的簡(jiǎn)單斜面接圓弧有以下幾種，如圖4 所示。

圖4 常見(jiàn)的斜面圓弧種類(lèi)

2.4.1 第一種圓弧的成型加工

修整第一種斜面接圓弧成型砂輪，選擇合適的砂輪，先修平砂輪的底面、側(cè)面，再用角度成型器修整砂輪的斜面；裝上調(diào)好的圓弧砂輪成型器，在砂輪的底步先進(jìn)行對(duì)刀，將Z軸數(shù)顯清零后，將修整器旋轉(zhuǎn)至一定的角度鎖緊，在Z軸數(shù)顯是歸零的情況下，移動(dòng)拖板前后方向，讓修刀筆筆尖點(diǎn)慢慢地靠近砂輪的斜面，碰到后前后數(shù)顯歸零；在前后方向數(shù)顯是零的狀態(tài)下，砂輪上下方向提升一個(gè)R值后，圓弧砂輪成型器不斷以0°-a°往返旋轉(zhuǎn)，同時(shí)上下方向數(shù)顯下刀至零位即可；測(cè)量成型砂輪，若不符合要求則重新修整，符合要求則可開(kāi)始成型加工；將修好的成型砂輪在工件上試切對(duì)刀，取下工件測(cè)量，再根據(jù)余量進(jìn)刀加工到位即可[9]。

2.4.2 第二種斜面圓弧的成型加工

先將工件的斜面成型加工到位，修整為第二種斜面圓弧成型砂輪，選擇合適的砂輪，修整砂輪的底面和側(cè)面；裝上調(diào)好的圓弧砂輪成型器，先在砂輪的底面對(duì)刀，上下方向數(shù)顯歸零，然后圓弧砂輪成型器旋轉(zhuǎn)至90°鎖緊，搖動(dòng)Y軸手柄讓金剛石修刀筆尖在砂輪的內(nèi)側(cè)面對(duì)刀后將Y軸數(shù)顯歸零；在前后、上下數(shù)顯都在零位的狀態(tài)下，圓弧砂輪成型器不斷以0°～90°往返旋轉(zhuǎn)，同時(shí)砂輪慢慢下降直到數(shù)顯上下方向?yàn)锳C值；若不符合要求則重新修整，符合則可用于成型加工，成型砂輪在靠板及工件上對(duì)刀，將前后方向數(shù)顯移至大于a值處向下切，當(dāng)上下快要到位時(shí)（留0.03 mm 左右余量），冷卻后再磨削一次，取下工件測(cè)量，再根據(jù)余量進(jìn)刀加工到位即可。

2.4.3 第三種斜面圓弧的成型加工

修整第三種斜面接圓弧的砂輪，選擇合適的砂輪修整側(cè)面；調(diào)試好圓弧砂輪成型器，將圓弧砂輪成型器置于一合適高度，然后將圓弧砂輪成型器旋轉(zhuǎn)至角度a°，在砂輪斜面上對(duì)刀，將砂輪前后方向的數(shù)顯歸零。再將圓弧砂輪成型器角度旋轉(zhuǎn)至b°，在另一側(cè)的斜面上對(duì)刀并讀數(shù)；當(dāng)兩斜面不對(duì)稱，即a°≠b°時(shí)，先修好雙斜面砂輪，然后試切塑膠片或石墨片投影，讓兩斜面與圈板上需要的圓弧相切，找到圓心到砂輪側(cè)面的距離a，最后用調(diào)好的R器在砂輪側(cè)面上對(duì)刀，對(duì)刀完成后將數(shù)顯移至a-b（即a-R）處；再次將砂輪Z軸提升起來(lái)，將圓弧砂輪成型器以a～b°角度往返旋轉(zhuǎn)，慢慢勻速向下進(jìn)刀，直到下刀到零位為止。試切測(cè)量所修砂輪尺寸，若不符合要求則重修砂輪；用此砂輪在靠板上對(duì)刀后再在工件上試切對(duì)刀，也可只在工件上試切對(duì)刀。然后取下工件測(cè)量，再根據(jù)實(shí)測(cè)尺寸將砂輪移至所需位置加工到位即可[10]。

3 結(jié)束語(yǔ)

合理的工藝與方法能有效提高效率與產(chǎn)能，但磨削工藝和方法并不是不可改變，一位技術(shù)精湛的工匠會(huì)在實(shí)際加工中對(duì)工藝及方法融會(huì)貫通地靈活運(yùn)用，讓精密成型磨削精度更上一個(gè)臺(tái)階，相信通過(guò)不斷地研究與學(xué)習(xí)，對(duì)于連接器精密模具零件的制造、工藝、方法會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化與改進(jìn)，讓精密成型磨削技術(shù)得到更好的提升。