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磨外圆工件圆度的工艺影响因素

提示:

磨床主轴圆度的好坏,将直接影响工件质量。在磨床精度合乎要求的情况下,工艺条件是影响工件圆度的主要因素。 1.拨杆回转半径对工件圆度的影响 磨削轴类工件的外圆,在两顶尖间通过鸡心夹头装夹时,由于拨杆分别处1、2、3、4点的位置和方向不同(图2-70),所以,拨动力和受力情况并不一致。当拨杆转至位置1及3时,工件在

    磨床主轴圆度的好坏,将直接影响工件质量。在磨床精度合乎要求的情况下,工艺条件是影响工件圆度的主要因素。
    1.拨杆回转半径对工件圆度的影响
    磨削轴类工件的外圆,在两顶尖间通过鸡心夹头装夹时,由于拨杆分别处1234点的位置和方向不同(图2-70),所以,拨动力和受力情况并不一致。当拨杆转至位置13时,工件在X方向所受的力都是FG(砂轮对工件的正压力),受力不变,这时不会影响工件的圆度。而当转至位置24时,工件受力就发生变化,其值相差2Fp(拨杆拨动力),而且考虑到工件紧靠砂轮,磨削力F也会增大,Fp比原来还要增大。当拨杆转到位置4时。迫使工件向砂轮靠紧(设Fp> FG),工件被多磨去一些。当拨杆转动位置2时,迫使工件离开砂轮,工件被少磨去一些。这样工件就造成椭圆。并且,拨杆在位置2时,工件磨去最少,它与位置4是不对称的,所以,磨出的工件实际上是一只不对称的椭圆。
鸡心夹头装夹轴件及其受力情况
    2-70    鸡心夹头装夹轴件及其受力情况
    a)夹头装夹轴件b)受力分析
    要提高外圆磨床的磨削圆度,改进拨杆是重要措施之一,影响轴件圆度的主要因素是拨动力Fp,因此减小Fp也是提高圆度的重要措施之一。而减小工件直径或增大拨杆的回转半径R,都能减少Fp。试验结果表明,当工件直径为Φ95mm,拨杆回转半径R50mm时,工件实测圆度为0.005~0.008mm,且椭圆长轴与拨杆的位置和上述分析相符:当工件直径为Φ60mm,拨杆回转半径R100mm时,工件实测圆度为0.0015~0.002mm。为此,得出的结论是:当磨削小直径和大直径工件时,小直径工件圆度要比大直径工件圆度好。当工件直径已经决定时,拨杆回转半径应尽量调整得大些。实践证明,拨杆的回转半径越大,工件圆度越好。所以,鸡心夹头的回转半径不应随着鸡心夹头内径的减小而减少。进行精密磨削时,鸡心夹头不管尺寸大小如何,其回转半径一般不小于120mm,对于较大直径的鸡心夹头,其回转半径可加大到160mm(小于中心高度)。
    2.顸尖对工件圆度的影响
    磨削中,两锥形顶尖对工件圆度也有一定影响。由于轴类工件中心孔制造误差、两顶尖的安装误差、两中心孔的中心线不重合以及两顶尖的中心线不重合,使工件在与顶尖接触时,左端AD两点(图2-71)、右端FG两点先接触,主轴转过180°时,左端BC两点接触。右端EH两点接触,致使头架轴中心孔和顶尖接触不良,这样,头架轴在磨削中不但没有一个稳定的回转中心线,反而使工件与两顶尖系统产生变形。在这种情况下,用钢球代替锥顶尖(图2-72)可克服由于工件两中心孔的制造误差而引起的圆度影响。
顶尖对工件圆度的影响
    2-71    顶尖对工件圆度的影响
磨外圆中表面的原因及处理方法
    2-72    钢球代替锥形顶尖
    进行精密磨削时,在不便于使用钢球做为顶尖顶持工件的情况下,一定要对轴端中心孔进行仔细研磨,并保持两顶尖与中心孔的正确配合。
    3.轴端中心孔对工件圆度的影响
    中心孔是轴类工件外圆磨削的定位基准,对轴件加工精度至关重要。
    实践证明,减小中心孔直径能在一定程度上提高磨削外圆的圆度。当然,中心孔并不是越小越好(它应该根据轴件大小和质量标准进行选择),过于小了还会给中心孔研磨带来困难。中心孔接触面宽度要适当短些。缩小中心孔接触母线长度能相应减小顶尖同轴度对磨削精度的影响。为了避免中心孔和顶尖磨损加剧,可采用硬质合金顶尖,并且还应适当减小尾座的弹性顶紧力。
    磨削精密主轴,当即将磨削到尺寸时,如发现圆度误差变大,这时,可在顶尖处加少量细研磨剂。让轴件中心孔和顶尖互相对研片刻,然后进行清洗,工件重新装上后再磨。这种挽救措施还是切实可行的。
    4.轴件旋转精度的提高
    前面谈到拨杆回转半径对工件圆度的影响问题,磨削中,为了提高轴件的旋转精度,可采用对称拨杆(图2-73),带动轴件旋转,一个拨杆带动轴件时,由于单边力的作用,会影响工件旋转精度,使工件近磨床主轴处圆度总是比尾座处差。为此采用对称拨杆的拨盘,在拨杆上都套上硬橡皮圈,其中一个拨杆上的橡皮圈制成偏心。这样在磨削时,使两拨杆的橡皮圈都与工件夹头均匀接触。
    提高轴件旋转精度的另一种措施,是校准磨床主轴拨盘旋转中心线和轴件旋转中心线的平行度。在轴件外圆磨削前,先用量棒校准磨床主轴和尾座两锥孔中心线的平行度和同轴度。使轴件旋转中心和拨盘旋转中心平行(图2-73)。将装有百分表的夹头夹紧在轴件上,使百分表的测头和拨盘近轮缘处端面接触,然后让轴件随着拨盘慢慢转动,这时百分表上的数值变化就能反映两轴线的不平行情况。
 轴件旋转精度的提高
    2-73    轴件旋转精度的提高

(责任编辑: 佚名 )

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