無(wú)心磨質(zhì)量問(wèn)題分析.doc

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1、無(wú)心磨質(zhì)量問(wèn)題分析在生產(chǎn)屮，尤其是大批生產(chǎn)屮小型冋轉(zhuǎn)體工件時(shí)，如錄音機(jī)芯軸、注射器芯、軸承套圈、滾柱、滾針、活塞銷、柱塞、常見(jiàn)的家用電器等，其精加T常川無(wú)心外圜磨床來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)槟ハ鲿r(shí)工件上不必打屮心孔，通磨時(shí)，加工時(shí)間與輔助時(shí)間重合，成批連續(xù)加工時(shí)，切入磨只需較少的輔助時(shí)間，所以，生產(chǎn)率比一般的外圓磨床高，生產(chǎn)成本低，同時(shí)，在切削寬度上全部由托板剛性支承，工件不易發(fā)生變形，可使被加工工件保持較小的表面粗糙度。然而，機(jī)器零件經(jīng)機(jī)械加工示的質(zhì)量不僅僅只靠表面粗糙度來(lái)維持，還要川尺寸精度、幾何形狀精度、工件表面間相對(duì)位置精度等項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)加以衡

2、量，無(wú)心外圓磨削同樣也不例外。與無(wú)心外圓磨削過(guò)程相關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題主要有以下幾方面。1?工件的不圓度謀弟對(duì)質(zhì)量的影響1.1T件屮心高是影響磨削后不圓度誤羞的主要幾何因素。1.1.1工件中心高h(yuǎn)對(duì)棱圓度的影響。眾所周知,從成圓理論知,當(dāng)h=0時(shí)，各奇次諧波gni=1（gi=1）o也即是，工件件屮心高h(yuǎn)=0,無(wú)法改善奇次諧波。在h=0的附近，有某些奇次諧波卩ni>1,故工件在這些條件下磨削，棱圓度反而惡化了。隨著h的提高，yni向小于1的方向變化，工件棱圓度得以改善。工件棱圓度與屮心高的關(guān)系見(jiàn)圖1。1.12丁?件屮心高h(yuǎn)對(duì)橢圓度的煤響。工件中心高對(duì)

3、橢圓度的影響，從某種意義上說(shuō)，與棱圓度恰好相反。在h=0附近，橢圓度可以得到迅速改善。提高工件中心高度，增加，橢圓度不易改善，且易產(chǎn)生較高次的偶次諧波。同時(shí)，屮心高度過(guò)高，受力不穩(wěn)，易發(fā)生振動(dòng),橢圓度會(huì)惡化。因此，對(duì)于棱圓度及橢圓度這對(duì)矛盾的統(tǒng)一體，就要尋找一個(gè)使兩者平衡的解決方法。1.1.3M優(yōu)屮心高度。一-般而言，橢圓度比棱圓度容易改善，且不易惡化。因此，為了提高磨削生產(chǎn)率與磨削精度，可采用“多次調(diào)整法”。在粗磨時(shí)，采用較高的屮心高度，以改善棱圓度為主；精磨時(shí)，將屮心高度降低一些，以改善橢圓度為主，同時(shí)進(jìn)一步改善棱圓度。在實(shí)踐屮，磨削屮

4、等尺寸丁?件（p47mm精度等級(jí)G級(jí)的滾動(dòng)軸承套圈外圓時(shí)，粗磨可采用h=20?30mm,在粗磨余量0.15?0.30mm后，一般棱圓度可達(dá)1道以下，橢圓度也不會(huì)超過(guò)1?1.5道。精磨時(shí)，高度降至h=10?15mm左右，再磨除0.10mm左右余量，則不圓度誤差可達(dá)0.002?0.004mm。在實(shí)踐屮，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件來(lái)選擇一次或多次調(diào)整法來(lái)磨削外圓，對(duì)于無(wú)心外圓磨削而言，多次調(diào)整法可以更為全面地反映出其優(yōu)越性，更適應(yīng)無(wú)心磨削的特點(diǎn)。若為單件小批量生產(chǎn)，更宜采用一次調(diào)整法來(lái)修正不圓度。1.2導(dǎo)輪速度對(duì)T件不闘度謀差的影響。在無(wú)心磨床導(dǎo)輪傳動(dòng)鏈

5、T作正常條件下，導(dǎo)輪速度在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)工件不圓度謀差影響不大。但導(dǎo)輪速度過(guò)高會(huì)引起系統(tǒng)振動(dòng)，從而使磨削精度迅速下降。在實(shí)踐屮，筆者曾多次發(fā)現(xiàn)，由于導(dǎo)輪速度過(guò)高而使工件不圓度誤弟增大的實(shí)例。降低導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速后，情況隨即好轉(zhuǎn)，這一點(diǎn)應(yīng)引起生產(chǎn)若注意。1.3工件慣性對(duì)工件不圓度誤差的煤響。慣性大的工件比慣性小的工件其不圓度誤差容易改善。在托板頂角屮=60°,屮心高h(yuǎn)=3?15mm條件下，對(duì)于長(zhǎng)度均為30mm,直徑分別為(p9mm.(p14mm>(P20mm的工件進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)工件頁(yè)徑越小，其慣性小，不圓度誤差越不易改善，如圖2所示。因此，在實(shí)

6、踐屮，在保證T件運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定的前提下，操作者們通常對(duì)剛性小、慣性小工件的屮心高度選用的比剛性大、慣性大工件的屮心高度還要高。1.4機(jī)床精度對(duì)工件不圓度謀茅的影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，筆者調(diào)查屮發(fā)現(xiàn)，要達(dá)到0.001mm以下的不圓度誤差十分困難，這主要是受到機(jī)床精度的限制，同時(shí)，無(wú)心磨床的振動(dòng)、傳動(dòng)鏈的穩(wěn)定性、磨輪及導(dǎo)輪的修整質(zhì)量，都會(huì)直接影響到磨削質(zhì)量。導(dǎo)輪運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)的松動(dòng)、間隙過(guò)大，會(huì)造成匸件運(yùn)動(dòng)的不均勻而形成不圓度誤弟。適當(dāng)?shù)販p少主軸軸承間隙，提高動(dòng)壓軸承剛性，可采用新液體靜壓軸承作為主軸軸承，以使得不圓度謀茅下降到0.3?0.5卩左右。對(duì)于磨削要

7、求較高的工件，可選用精密級(jí)或高精度無(wú)心磨床。2丁件的圓柱度對(duì)質(zhì)量的影響工件的圓柱度誤并是工件軸向截ifij內(nèi)的幾何形狀誤井，包括工件錐度、凹度及凸度等。產(chǎn)生這些謀羌的主要原因，是在磨削過(guò)程屮工件實(shí)際中心線偏離理論屮心線所致，當(dāng)這兩條線在水平面內(nèi)相交成一定角度時(shí)，就會(huì)形成錐度。當(dāng)這個(gè)角度在工件運(yùn)動(dòng)過(guò)稈中不斷地、連續(xù)地變化時(shí)，就會(huì)形成凹度或凸度。21錐度對(duì)工件質(zhì)量的影響。工件在加工過(guò)程屮，有時(shí)前端面肓徑小于后端面宜徑，一般稱這種錐度為前錐度，反Z為后錐度。--般而言，磨削區(qū)域形狀不正確是造成錐度的主要原因2—。由于導(dǎo)輪不正確，而使工件可能產(chǎn)生錐

8、度。當(dāng)導(dǎo)輪局部過(guò)度磨損，或者因其他原因引起的導(dǎo)輪局部形狀不正確及托板局部磨損太大，都可能引起T件軸線傾斜，從而產(chǎn)生錐度。如圖3所示。因此，修磨或更換導(dǎo)輪，以防工件岀現(xiàn)錐度。2.2