差速雙端面磨床磨削量的測(cè)量及工藝調(diào)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(cè)量

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

為了更加有效地消除這種質(zhì)量缺陷，提高成品外圈的整體質(zhì)量水平，必須對(duì)兩端面的磨削量分別進(jìn)行定量測(cè)量。對(duì)大、小兩端面同時(shí)進(jìn)行磨削的雙端面加工，若采用常規(guī)的兩端面互為測(cè)量基準(zhǔn)的方法，無(wú)法測(cè)量出單邊磨削量。因此，采用帶凸緣的外圈進(jìn)行測(cè)量試驗(yàn)，以凸緣端面作為測(cè)量基準(zhǔn)，通過(guò)分別測(cè)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(duì)大、小端面的磨削量進(jìn)行了間接測(cè)量，測(cè)量得出大端面的平均磨削量?jī)H為0.07 mm，而小端面的平均磨削量則為0.18 mm，無(wú)法保證等量分配磨削量的工藝要求，導(dǎo)致在大端面殘留有前工序的表面缺陷痕跡。

2 工藝調(diào)整方法

圓錐滾子軸承外圈有較大的接觸角，導(dǎo)致兩端面的面積差異較大，在差速雙端面磨床上同時(shí)加工兩端面時(shí)，要保證兩端面的加工量相等最簡(jiǎn)單易行的方法是調(diào)整左、右兩個(gè)砂輪的轉(zhuǎn)速。金屬磨削原理指出，金屬去除率和磨削壓強(qiáng)與砂輪轉(zhuǎn)速近似成正比；而在雙端面磨削中，磨削面積和磨削時(shí)間一定時(shí)，磨削余量和金屬去除率成正比。因?yàn)樵谕瑫r(shí)磨削兩端面時(shí)，套圈兩端面受到相同的軸向壓力，大端面承受的壓強(qiáng)小，而小端面承受的壓強(qiáng)大，為使兩端面磨削余量相等，就必須使磨大端面的砂輪轉(zhuǎn)速高于磨小端面的砂輪轉(zhuǎn)速。根據(jù)以上磨削原理，推導(dǎo)出的計(jì)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(zhuǎn)速；ΔC2，S2，n2分別為小端面的磨削量、有效面積及磨頭轉(zhuǎn)速；F為磨削套圈大、小端面時(shí)砂輪承受的方向相反、大小相同的軸向力。

當(dāng)兩端面的磨削量相等時(shí)，ΔC1=ΔC2，則(1)式變?yōu)閚1/n2=S1/S2，即砂輪轉(zhuǎn)速與有效面積成正比。也就是說(shuō)磨削大端面的砂輪轉(zhuǎn)速要比磨削小端面的砂輪轉(zhuǎn)速高，依據(jù)大、小端面的有效面積之比來(lái)確定砂輪轉(zhuǎn)速。具體的調(diào)整方法為：套圈的大端面采用不可調(diào)整的恒轉(zhuǎn)速磨頭進(jìn)行磨削，而小端面則采用可調(diào)整的無(wú)級(jí)變速磨頭進(jìn)行磨削，小端面磨頭轉(zhuǎn)速僅為大端面恒速磨頭轉(zhuǎn)速的S2/S1倍，即n2=n1S2/S1。

3 結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)上述方法對(duì)磨削小端面的砂輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行了調(diào)整，并對(duì)大、小端面的磨削量進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量后發(fā)現(xiàn)兩端面的磨削量?jī)H相差0.02 mm，小于工藝要求的最大差值(0.04 mm)。同時(shí)，對(duì)端面磨削后的產(chǎn)品進(jìn)行外觀檢測(cè)，兩端面均未發(fā)現(xiàn)前工序殘留的加工痕跡，也未檢測(cè)出熱處理后殘留的脫碳層，質(zhì)量改進(jìn)取得了理想的效果。