差速雙端面磨床磨削量的測量及工藝調整

師燚

(甘肅海林中科科技股份有限公司 ，甘肅 天水 741018)

1 磨削量的測量

差速雙端面磨床加工圓錐滾子軸承外圈時，經常出現外圈大端面留有車加工痕跡的現象，嚴重制約了產品質量的提高。一方面無法有效消除大端面在熱處理工序產生的表面脫碳層，使端面的耐磨性大大降低，同時，前工序的一些表面缺陷(如車刀痕、折疊裂紋等)也無法消除，大大影響了加工質量；另一方面，磨加工中的加工精度無法得到有效保證，會增加后工序的加工難度。

為了更加有效地消除這種質量缺陷，提高成品外圈的整體質量水平，必須對兩端面的磨削量分別進行定量測量。對大、小兩端面同時進行磨削的雙端面加工，若采用常規的兩端面互為測量基準的方法，無法測量出單邊磨削量。因此，采用帶凸緣的外圈進行測量試驗，以凸緣端面作為測量基準，通過分別測量大、小端面至凸緣端面的高度降低值，間接獲得大、小端面的具體磨削量。

以小端面帶凸緣的29620AB(英制)外圈為例，分別對大、小端面的磨削量進行了間接測量，測量得出大端面的平均磨削量僅為0.07 mm，而小端面的平均磨削量則為0.18 mm，無法保證等量分配磨削量的工藝要求，導致在大端面殘留有前工序的表面缺陷痕跡。

2 工藝調整方法

圓錐滾子軸承外圈有較大的接觸角，導致兩端面的面積差異較大，在差速雙端面磨床上同時加工兩端面時，要保證兩端面的加工量相等最簡單易行的方法是調整左、右兩個砂輪的轉速。金屬磨削原理指出，金屬去除率和磨削壓強與砂輪轉速近似成正比；而在雙端面磨削中，磨削面積和磨削時間一定時，磨削余量和金屬去除率成正比。因為在同時磨削兩端面時，套圈兩端面受到相同的軸向壓力，大端面承受的壓強小，而小端面承受的壓強大，為使兩端面磨削余量相等，就必須使磨大端面的砂輪轉速高于磨小端面的砂輪轉速。根據以上磨削原理，推導出的計算式為

(1)

式中：ΔC1，S1，n1分別為大端面的磨削量、有效面積及磨頭轉速；ΔC2，S2，n2分別為小端面的磨削量、有效面積及磨頭轉速；F為磨削套圈大、小端面時砂輪承受的方向相反、大小相同的軸向力。

當兩端面的磨削量相等時，ΔC1=ΔC2，則(1)式變為n1/n2=S1/S2，即砂輪轉速與有效面積成正比。也就是說磨削大端面的砂輪轉速要比磨削小端面的砂輪轉速高，依據大、小端面的有效面積之比來確定砂輪轉速。具體的調整方法為：套圈的大端面采用不可調整的恒轉速磨頭進行磨削，而小端面則采用可調整的無級變速磨頭進行磨削，小端面磨頭轉速僅為大端面恒速磨頭轉速的S2/S1倍，即n2=n1S2/S1。

3 結束語

依據上述方法對磨削小端面的砂輪轉速進行了調整，并對大、小端面的磨削量進行了測量，測量后發現兩端面的磨削量僅相差0.02 mm，小于工藝要求的最大差值(0.04 mm)。同時，對端面磨削后的產品進行外觀檢測，兩端面均未發現前工序殘留的加工痕跡，也未檢測出熱處理后殘留的脫碳層，質量改進取得了理想的效果。