超細(xì)五方鉸刀外圓磨磨削加工的研究

劉軍喆　呂　鵬　傅大強(qiáng)　（沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧　沈陽　110043）

超細(xì)五方鉸刀外圓磨磨削加工的研究

劉軍喆呂鵬傅大強(qiáng)
（沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧沈陽110043）

本文主要概述了五方鉸刀在外圓磨床上的加工方法及在加工中遇到的難加工之處。在普通外圓磨床上磨削超細(xì)五方鉸刀一直是老大難問題，特別是當(dāng)?shù)洱X的直徑只有?1.12mm，刀齒外徑公差為0.005mm時，刀齒外徑圓跳動0.005mm，直柄部分圓跳動0.01mm，給加工過程帶來很大難度。超細(xì)五方鉸刀在加工過程中因機(jī)床及砂輪等諸多因素影響，工件易產(chǎn)生彎曲變形，特別是在磨削加工中，尺寸公差和形狀公差都較小，表面粗糙度又要求較高，因此，如何解決好上述問題，便成了加工五方鉸刀關(guān)鍵問題。

超細(xì)五方鉸刀；砂輪；磨削用量；中心架；測量

1　磨削加工的特點(diǎn)

（1）能獲得很高的加工精度及表面粗糙度。（2）不但可以加工軟材料，如未淬火鋼、鑄鐵等，而且可以加工硬度很高的材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、高速鋼等普通金屬刀具很難加工，甚至不能加工的材料。（3）一般情況下，磨削時切削深度較小，在一次行程中能切除的金屬層較薄。

2　超細(xì)五方鉸刀外徑的加工過程

（1）首先，把75°尖磨出，因為外徑尺寸比較細(xì)無法做中心孔，所以把兩邊做成75°尖，床頭與尾座選用剛件較好的莫氏3#錐體反頂尖，調(diào)整好尾座支撐彈簧，不能將工件頂?shù)倪^松或過緊，保證工件與頂尖之間有充分接觸，加潤滑脂，保持良好潤滑，選擇剛玉類60#砂輪，線速度35m/s，床頭轉(zhuǎn)速選擇在每秒100轉(zhuǎn)。手動控制橫向進(jìn)給，確保勻速進(jìn)給，使磨削過程處于恒壓力狀態(tài)。（2）砂輪的選擇很重要，砂輪硬度對磨削生產(chǎn)率和加工精度有很大的影響。如果砂輪太硬，變鈍的磨粒仍不能脫落，則磨削力和磨削熱會急劇增加，嚴(yán)重的會導(dǎo)致工件表面燒傷。如果砂輪太軟，則會使仍鋒利的磨粒過早地脫落，加快了砂輪的損耗。砂輪必須具有較好的磨削性能，必須有較高的耐用度，磨削時產(chǎn)生較小的磨削力和較小的磨削熱，所以選擇中軟硬度的60#粒度的剛玉類砂輪，磨削時分粗磨和精磨。粗磨時選擇干磨，即將砂輪修整成3mm凸臺，深為0.5mm左右，手動橫向進(jìn)給，進(jìn)行對刀。在干磨過程中注意減少進(jìn)刀量，防止工件表面退火。精磨時將砂輪修平并在砂輪表面打三道凹槽，砂輪要修整的細(xì)一些，床頭轉(zhuǎn)速選擇在每秒200轉(zhuǎn)，以獲得較好的表面粗糙度。冷卻液必須充分澆在工件上。冷卻液選用乳化油，它具有良好的冷卻作用，可以帶走和散出在磨削區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的熱量，同時還具有很好的清洗性和潤滑性，以便及時沖洗掉磨屑和碎磨粒，減少摩擦，以獲得較高的表面粗糙度。精磨時保證刀桿的公差?30-0.006和圓跳動0.01。（3）加工刀齒外徑時，由于刀齒外徑是?1.12mm，所以反頂尖必須選擇中心孔是小于?0.3mm，并且頂尖平面高于中心孔不能超過0.25mm的反頂尖。工件裝在頭架與尾座兩頂尖之間，用手轉(zhuǎn)動工件應(yīng)輕便靈活，左右轉(zhuǎn)動工件應(yīng)無軸向竄動。然后①安裝開式中心架，開式中心架必須固定在工作臺上。②檢查開式中心架的支持塊和撐塊的位置是否正確。支持塊和撐塊與工件外圓的接觸部分不但要光滑，而且接觸位置要在同一徑向截面上。③調(diào)整開式中心架的支持塊與撐塊，先調(diào)支持塊高速手柄，使支持塊與工件接觸，并使工件軸線上移，上移量百分表讀數(shù)為0.02mm；其次調(diào)整撐塊，調(diào)整手柄，使撐塊與工件接觸，并使工件向砂輪方向移動，其移動量百分表讀數(shù)為0.02mm。④調(diào)整好中心架后，擰緊緊固螺釘，防止工件受到砂輪力量時使支持塊與撐塊移動，影響加工精度。⑤磨削刀齒外圓時，分粗磨和精磨，先把刀齒外圓磨圓，測量刀齒尺寸及錐度是否符合圖樣要求，若超過圖樣允許值時，應(yīng)調(diào)整工作臺直至符合圖樣要求，無論是粗磨還是精磨必須冷卻充分，由于刀齒直徑只有? 1.12mm，特別容易退火，所以冷卻液流量要充足，并應(yīng)均勻地噴射到整個砂輪的寬度上，冷卻液還應(yīng)有一定的壓力，以便使冷卻液噴射到磨削區(qū)，也就是砂輪與工件接觸部位。粗磨留余量0.05mm，再次用偏擺檢查儀對工件進(jìn)行檢測，檢測刀齒的圓跳動與刀桿的圓跳動是否合格，不合格需要進(jìn)行校直，直到符合圖紙要求。進(jìn)行精磨，首先修整砂輪，金剛石在超越邊緣3mm～5mm后才換向，最好將砂輪邊緣修光或修小圓，這樣可減少砂輪邊緣的磨粒脫落而影響磨削質(zhì)量，避免使工件表面產(chǎn)生缺陷。修整完砂輪需要對刀齒進(jìn)行精磨，對刀時在刀齒外徑上涂一層紅丹粉或綠油，砂輪與工件接觸上之后退刀，測量刀齒外徑尺寸，然后根據(jù)測量出的尺寸計算出上刀尺寸，確保刀齒尺寸符合圖紙要求。刀齒刀桿全部磨削完畢。

3　外磨工序注意事項

（1）工件兩邊75°尖是否因為受力過大受損，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)，使基準(zhǔn)發(fā)生變化，必須保證兩邊75°尖與反頂尖是良好的面接觸。（2）加工時必須保證75°尖與反頂尖之間有良好的潤滑。（3）正確使用中心架。（4）合理選擇床頭轉(zhuǎn)速，防止產(chǎn)生振動。（5）注意被加工工件表面是否充分冷卻，有無燒傷退火現(xiàn)象。（6）加工過程中，隨時測量外徑尺寸及跳動，保證各尺寸合格不超差。（7）材料為W2Mo9Gr4VCo8屬于高速工具鋼，在加工過程中容易出現(xiàn)表面燒傷退火現(xiàn)象，注意充分冷卻。

4　五方鉸刀的磨削

首先將床頭頂尖及錐體鞘套拆下，將帶動卡盤旋轉(zhuǎn)的螺桿擰好，螺桿不能太長也不能太短，太長卡盤安裝不緊，太短和卡盤接觸不到，無法使卡盤轉(zhuǎn)動。將卡盤安裝上，并且緊固，然后將五方定位套安裝在機(jī)床上，當(dāng)卡盤旋轉(zhuǎn)時可以帶動定位套旋轉(zhuǎn)，當(dāng)用手扳動定位套時，卡盤能夠轉(zhuǎn)動到和定位套相同角度的位置上。準(zhǔn)備好后，將工件裝卡在卡盤上，卡盤卡住工件柄部的4/5，柄部裝卡的過少，在刀齒上磨削五方時容易產(chǎn)生振動與讓刀現(xiàn)象，會造成刀齒刃帶前后寬度不等或刃帶磨鋒。每一刀的進(jìn)給量選擇0.02mm～0.03mm左右，選擇進(jìn)給量太多容易造成工件退火，甚至五方鉸刀的韌帶尺寸超差，每一次進(jìn)給量必須五個面全部磨削完，并且用千分尺測量完尺寸，才能進(jìn)行第二次進(jìn)給量上刀，直至最終把尺寸磨削合格。

結(jié)語

通過長期工作的積累，掌握更多的工作經(jīng)驗及較高的加工技能，只要調(diào)整好普通外圓磨床，合理地選擇砂輪，磨削余量和工藝過程，就能滿足加工超細(xì)五方鉸刀要求。

[1]磨工工藝學(xué)[M].北京：中國勞動出版社，1996.

[2]磨工技能[M].北京：航空工業(yè)出版社，1993.

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