外圓表麵的車削加(jiā)工與磨削加工
發(fā)布時間(jiān):2016-8-24
外(wài)圓表麵是軸類零件的主要表(biǎo)麵,因此要能合理地製訂軸類零件的機械加工工藝規程。
在各種機械中,具有外圓表麵的零件占有很大比重,例如軸類、套筒類、圓盤(pán)類等零件(jiàn)。外圓表麵的技術要求包括:本身精度(直徑與長度的尺寸精度(dù),圓度、圓柱度等形狀精度);位置精度(與其他外圓麵或孔的同軸度、與端麵的垂直度等);表麵質量(粗(cū)糙度、表麵硬度、殘餘應力等)。外圓表麵的加工方法主要有車削加工和磨削加工。
本章主要介紹常用的(de)幾種外圓加工方法和常用的外圓加工方案。
一、外圓表麵(miàn)的車削加工(gōng)
根據毛坯的製造精度和工件最終(zhōng)加(jiā)工要求,外圓(yuán)車削一般可分為粗車、半精車、精(jīng)車、精細(xì)車。
粗車(chē)的目的(de)是切去毛坯硬皮和大部分餘量。加(jiā)工後工件(jiàn)尺(chǐ)寸精度IT11~IT13 ,表麵粗糙度Ra50~12.5 μ m 。
半精車的尺寸精度可達(dá) IT8~IT10 ,表麵粗糙度 Ra6.3~3.2 μ m 。半精(jīng)車可(kě)作為中(zhōng)等精度表麵的終加工,也可作為磨削或精加工(gōng)的(de)預加工。
精車後的尺寸精度可達 IT7~IT8 ,表麵粗糙度 Ra1.6~0.8 μ m 。
精細車(chē)後的尺寸精度可達 IT6~IT7 ,表麵粗糙度 Ra0.4~0.025 μ m 。精細車尤其適合於有色金屬加工,有色金屬一般不宜采用磨削,所以常用精細車代替磨削。
二、外(wài)圓表麵的(de)磨削加工
磨削是外圓表麵精(jīng)加工的主要方法之一(yī)。它既可加工淬硬後的表麵,又(yòu)可加工未經淬火的表麵。
根據磨(mó)削時(shí)工件定位方式的不同,外圓磨削可分為(wéi):中心磨削和無心磨削兩大類。
(一)中心磨削
中心磨削即(jí)普通的(de)外圓(yuán)磨削,被(bèi)磨削的工件由中心孔定位,在外(wài)圓磨床或萬能外圓磨床上加工(gōng)。磨削後工件尺寸精度可達 IT6~IT8 ,表麵粗糙度(dù) Ra0.8~0.1 μ m 。按(àn)進給方式不同分為縱向(xiàng)進給(gěi)磨削法和橫向進給磨削法。
1、縱向進給磨削法(縱向(xiàng)磨法)
砂輪高速旋轉,工件裝在前後頂尖上,工件旋轉並和工作台一(yī)起縱向往複(fù)運動。
2 、橫向進給磨削法(切入磨法(fǎ))
此種磨削(xuē)法沒有縱向進給運動。當工件旋轉時,砂輪以慢速作連續的橫向進(jìn)給運動。其生產(chǎn)率高,適用於大(dà)批量生產,也能進行成形磨削。但橫(héng)向磨削力較大,磨削溫度高,要求機床、工件有足夠的剛度,故適(shì)合磨削短而粗,剛性好的工件;加工精度低於縱向磨法。
(二)無心磨削
無心磨削是一種高生產率的精加(jiā)工方法,以被磨削的外圓本(běn)身作為定位基準。目前無心磨削的方式主要有:貫穿法和切入法。工件處於磨輪和導輪之間,下麵用(yòng)支承板支(zhī)承。磨輪軸線水平放置,導輪軸線傾(qīng)斜一個不大的 λ 角。這樣導輪的圓周速度 υ 導 可以分解為帶動工件旋轉的 υ 工 和使工件軸向進給的分量 υ 縱 。
(三)外(wài)圓磨(mó)削的質量分析
在磨削(xuē)過程(chéng)中,由於有多種因素的影響,零件表麵容易產生各種缺陷。常(cháng)見的缺陷及解決措施分析如下:
1、多(duō)角形 在零件表(biǎo)麵沿母線方(fāng)向存在一條條等距的(de)直線痕跡,其深度(dù)小於(yú) 0.5 μ m ,產生原因主要(yào)是由於砂(shā)輪與工件沿徑向產生周期性振動所致。如砂輪(lún)或(huò)電動機不平(píng)衡;軸承剛性差(chà)或間(jiān)隙 太大 ;工件中心孔與(yǔ)頂尖接觸不良;砂輪磨損不(bú)均勻等。消除(chú)振動的措施,如(rú)仔細地平衡(héng)砂輪和電動機;改善中心孔和頂尖的接觸情況;及時修整砂輪;調整軸承間隙等。
2、螺旋形 磨削後的工(gōng)件表麵呈現一條很(hěn)深的螺旋痕跡,痕跡(jì)的間距等於工件每轉的縱向進給量。產生原因主(zhǔ)要是砂輪微刃的等高性(xìng)破壞或砂輪與工件局部接觸。如砂輪母線與(yǔ)工件母線(xiàn)不平(píng)行(háng);頭(tóu)架、尾座剛性不等;砂輪主軸剛性差。消除的措施,修(xiū)正砂輪,保持微刃等高性;調整軸承間隙;保持主軸的位置精度;砂(shā)輪兩邊修磨成能成台肩形或倒圓(yuán)角,使砂輪兩端不(bú)參加切削(xuē);工件台潤滑(huá)油(yóu)要合適,同時應有卸載(zǎi)裝置;使導軌(guǐ)潤滑為低壓供油。
3、拉毛(劃傷或劃痕(hén)) 常見(jiàn)的工件表麵(miàn)拉毛現(xiàn)象。產生原因主要是磨粒自銳性過強;切削液不清潔;砂輪罩上磨屑落在(zài)砂輪與工件之間等。消除拉毛(máo)的措施,選擇硬度(dù)稍高一些的砂輪(lún);砂(shā)輪修整後用切削液和(hé)毛刷清洗;對切削液進行過濾;清理砂(shā)輪罩上的磨屑等。
4、燒傷 可(kě)分(fèn)為螺旋形燒傷和(hé)點(diǎn)燒傷,燒傷的原(yuán)因(yīn)主要是(shì)由於磨削高溫的作用,使(shǐ)工(gōng)件表層金相組織發生變化,因而使工件表麵硬度發生明顯變化。消(xiāo)除(chú)燒傷的(de)措施,降低(dī)砂輪硬(yìng)度;減小磨削深度;適當提高工件轉速;減(jiǎn)少砂輪與工(gōng)件接觸麵積;及時修正砂輪;進行充分冷卻等。