外圓磨削加工中,工件經(jīng)常會產(chǎn)生各樣的表面缺陷,如表面波紋、螺旋形走刀線、表面劃傷、燒傷、拉毛、魚鱗狀痕跡等。從機床、砂輪、操作工藝和磨削用量4個方面分析和研究,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大會使主軸在軸承中漂移,磨削時產(chǎn)生振動,工件表面產(chǎn)生直波紋,故應及時調(diào)整砂輪主軸軸承間隙。調(diào)整方法:使機床運轉(zhuǎn)達到工作溫度后,前后軸承在同時調(diào)整,使軸承間隙為0.005~0.008mm。然后啟動主軸,空轉(zhuǎn)2h后軸承溫升不超限,即可使用。
2、砂輪架電機振動。傳動帶太松、破損、長短不一、厚薄不均都會產(chǎn)生振動,磨削工件時表面有波紋。為減小振動的傳遞,可在電機與機床之間加橡膠墊板隔振,并視情更換傳動帶,調(diào)整傳動帶松緊度,一般用食指彈壓傳動帶,變形量在10~15mm即可。
3、工作臺導軌潤滑油壓力太大、油量過多致使工作臺漂浮,使砂輪主軸軸心線和工作臺導軌平行度超差,以致工件表面產(chǎn)生螺旋線。故須調(diào)整潤滑油壓力為0.08~0.12Mpa,使工作臺往復無漂浮及潤滑正常,砂輪主軸軸心線與工作臺導軌的平行度要符合要求。
4、砂輪法蘭盤錐孔與主軸錐端配合不良,磨削時引起砂輪振動。將砂輪法蘭盤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,床身如果受到外界振源的影響產(chǎn)生振動,工件表面就會產(chǎn)生波紋,應隔離外界振源,重新調(diào)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(jù)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,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,可選用較軟的砂輪,以保持砂輪的自銳性。成型磨削時,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,應選用硬度較高的砂輪;粗磨時因磨削量大,應選擇粒度較粗的砂輪,可提高磨削效率;精磨時選用粒度細的砂輪,以保證工件表面質(zhì)量;磨削連續(xù)表面時,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,選擇砂輪時還要考慮結(jié)合劑的種類和性能。在同樣條件下選用樹脂結(jié)合劑的砂輪比瓷結(jié)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,使工件表面產(chǎn)生振痕,嚴重時造成砂輪碎裂,必須對砂輪進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,然后拆下來再進行第二次精平衡。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、工作臺縱向移動速度和工件轉(zhuǎn)速過高,會使工件表面產(chǎn)生螺旋線,應將工作臺移動速度控制在0.5~3m/min,工件轉(zhuǎn)速按砂輪線速度的1/60~1/100選取。
2、橫向進給量過大會使表面產(chǎn)生螺旋線、表面燒傷等缺陷,應減小進給量。必須合理控制橫向進給量,尤其是最后一次的進給量,一定要在0.005mm以內(nèi)。
四、 磨削工藝的影響及措施
1、磨削帶退刀槽的軸肩時,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(nèi)凹形,即修整時將砂輪架轉(zhuǎn)1°左右。磨削時砂輪與工件成線接觸,可以減免軸肩的燒傷。
2、安裝工件時中心孔與頂尖接觸不良,會使工件表面產(chǎn)生波紋缺陷。工件頂?shù)眠^松,會使系統(tǒng)剛性降低,過緊會使工件旋轉(zhuǎn)不均勻。磨削細長軸時,因其剛性差,工件產(chǎn)生彎曲變形,磨削時出現(xiàn)腰鼓形、多角形振痕和徑向跳動等誤差。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(shù)量根據(jù)工件的長度確定。砂輪不鋒利,磨削工件表面產(chǎn)生魚鱗狀痕跡,因此應及時修整砂輪。使用較寬的砂輪磨削時,砂輪未倒角會使工件表面產(chǎn)生螺旋線(俗稱帶刀)。
3、在精磨時和通常的無火花磨削時,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)過嚴格過濾,以免磨屑和磨粒拉毛、劃傷工件表面。
軸類零件外圓在磨削過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)直波形、螺旋形痕跡、燒傷、拉毛等缺陷,對表面質(zhì)量有著較大的影響。以下就上述幾種質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生及預防進行分析、探討。1 直波形缺陷軸類零件外圓磨削后,在外圓表面沿母線方向上存在一條條等距的直線痕跡,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。產(chǎn)生振動的原因:(1)砂輪系統(tǒng)的動態(tài)不平衡引起的強迫振動;(2)工件—砂輪—頂尖系統(tǒng)的自激振動。為此,直波形缺陷的預防措施應是:①消除或減小振動:如砂輪平衡;電機進行動平衡…