1 引言

      細長（zhǎng）軸通常是指長度和直徑的比值大於20 的軸類零件，如注塑機裏的拉杆、螺杆、活（huó）塞（sāi）杆等都屬於細長軸，這類零件的加工工藝直接（jiē）影響著整機的產品質量。磨削加工是用（yòng）砂輪以較（jiào）高的線（xiàn）速度對工件表麵進行細微（wēi）切屑的去除過程（chéng）［1］，由於細長軸長度和直徑的比值較大，剛性較差，在磨削加工過程中工件易產生彎曲，出現腰鼓形、多角（jiǎo）形、錐形、橢（tuǒ）圓（yuán）形和螺旋波紋等缺陷［2］。究其原因主要有：一是切削力（lì）因素，即由於（yú）細長（zhǎng）軸剛性差（chà），受到切削（xuē）力作用而彎曲引起振動，從而影響加（jiā）工精度和表麵粗糙度；二是切削溫度因素，即在磨削加工中產生熱變（biàn）形致使中心孔和頂尖配合較差（chà），而磨削前工件經過淬火或調質等（děng）熱處理後更易產生（shēng）熱變（biàn）形；三是切削振動（dòng）因素，即工（gōng）件高速旋轉下產生的離心力會加（jiā）劇彎曲和振動［3］。因此，磨削細長軸的技術關鍵（jiàn）在於（yú）提高工件的支承剛性和減小磨削力和（hé）磨削熱［4］。針（zhēn）對此（cǐ）問題（tí）本文（wén）介紹了在普通外（wài）圓磨床上進行磨削（xuē）加（jiā）工的操作技（jì）巧（qiǎo），合理（lǐ）采用多個中心架跟蹤頂持來控製變形，較好地改善了其磨削易出現（xiàn）的變形和缺陷，提高了生產效（xiào）率（lǜ）。

      2 加（jiā）工前準備

      2.1 工藝分析

      如圖1 所示的（de）台階細長軸，材料為45 鋼，經（jīng）過淬火處理，硬度為48HRC，抗拉強度為1710MPa，塑性和韌性（xìng）較差，熱導（dǎo）率為7.12W/（m·K）［5］，選擇MW1420B 萬能外（wài）圓磨床，工件轉速為60r/min，砂輪特性（xìng）為WAF60H6V，並修（xiū）整砂輪，冷卻液選用H-1 精磨液。工件（jiàn）直徑小，為減小磨削力，粗磨（mó）時切削量為0.02mm，精磨時為0.005mm，適當增加光磨次（cì）數。

      2.2 工件（jiàn）的矯直和去應力

      熱處理後的工件在磨削（xuē）加工前須經過矯（jiǎo）直和去應力（lì）處理（lǐ），必要時應進行時效，保證零件中（zhōng）心點或分段（duàn）均布（bù）點的圓跳動和徑（jìng）向跳動在0.1mm 範圍［6］。

      2.3 工件的安裝

      采用雙撥杆配合前後雙頂尖安裝（後頂尖應用鑲硬質合金半缺死（sǐ）頂尖），須對工件的兩端中心孔進行研磨，注入潤滑脂，左端小徑處（chù）裝上雞心夾頭。將磨床上下工作台標尺調整到0 刻（kè）線處，根據（jù）工件長度調整尾座與頭架距離將工件裝（zhuāng）夾好，調整尾座頂尖預緊力使（shǐ）工件能在手帶動（dòng）下自如轉動且無軸向竄動為宜［7］。

      3 磨削加工細長軸步驟

      由於剛性較差（chà），磨削細長軸須（xū）在對稱位置上均布使用3～5 個中心架，但也不是越多越好，因為每（měi）次縱向磨削時工（gōng）件尺寸（cùn）都會改變，中心架頂持也必須做相應調整［8］。因此，必須時刻（kè）關注（zhù）中心架支撐爪對（duì）工件的頂（dǐng）持（chí）變化，必要時甚至需要用V 字形木錘柄（bǐng）頭跟隨砂輪進行（háng）縱向磨削［8］，即跟蹤頂持法。

      3.1 磨削第一個中心（xīn）架部位

      在工件中部磨削（xuē）出中（zhōng）心架支撐的外圓直徑準，圓（yuán）度和徑向（xiàng）圓跳動應在0.005mm 以內，長度大於中心架托爪的寬度，表麵粗糙度達到Ra0.4，采用橫磨法切（qiē）入。

      3.2 調整工作台頂尖與工件軸心同（tóng）軸度

      在工件（jiàn）上均布三（sān）個中心（xīn）架，其中在已磨（mó）好的中心架上調整垂直與水平托爪起支（zhī）承（chéng）作用，注入（rù）潤滑油，其餘中心架不起作用。磨削由於（yú）熱處理形成的黑皮到見光，先對尾座側磨削並記下砂輪橫向進給手輪刻度值，再對摘要：介紹（shào）了在普通外圓磨床上精密磨削加工細長軸的方（fāng）法，合理運用多（duō）個中心架跟蹤頂持，較好地（dì）改善了磨削後易出現（xiàn）的腰鼓形、錐形、橢圓形和（hé）螺旋（xuán）波紋等缺陷，且操作簡單，加工質量好，大大提（tí）高了生產效率。頭（tóu）架側也磨削（xuē）到（dào）相同刻度，比較兩端尺寸差值（zhí）調整上下工作台，使頂尖與工（gōng）件軸心同軸度（dù）達到要求，再進行粗磨，餘量控製在0.08mm。

      3.3 磨削其餘中心架部（bù）位並粗磨外圓

      采取上述方法磨削其餘中心架部位，使用全部中心架進行支承，粗磨軸外（wài）圓，餘量控製在0.08mm，期間每進給一次，需要將下支撐塊鬆開點，同時將側支撐（chēng）點頂緊工件，可以有效減小工件磨削時的振動［9］。

      3.4 精修砂輪

      在精（jīng）磨前須（xū）最後精修一次砂輪，應從砂輪的右方進給，以使砂輪的左角（jiǎo）尖銳鋒利，並（bìng）可將砂輪周邊修成凹字形以減小徑（jìng）向力（lì）［10］。

      3.5 精磨各中心架和工件到尺寸

      精磨各個中心架部位尺寸到公（gōng）差要求，並進行精磨外圓，此時（shí）依（yī）然要注意中心架的頂持情況，必要時甚至需要用V 字形木錘柄頭跟隨砂輪（lún）進行縱向磨（mó）削。用千分尺測量（liàng），反複進行調整中心架夾持力（lì）度並磨削軸外圓，達到工件公差要求為止（zhǐ）。注意最後（hòu）需要無進給光磨數次，以減小（xiǎo）表麵粗糙度。

      4 結語

      細（xì）長軸的加工在製造（zào）業中有著重要的作（zuò）用，而磨削加工的質量要求（qiú）往往直接決定著整個產品的成敗（bài）與（yǔ）否［11］，由於細長軸（zhóu）的剛性較差（chà），在磨削中應該盡量（liàng）避免其產生變形和其他缺陷（xiàn），本文進行了精密磨削加工細長軸的方法探討，通過實踐摸索，采取有效措施，能夠滿足加工要求。