張成秋 楊 勇
作者通聯:玉門煉油化工總廠 甘肅玉門市 735200
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無錫生產的MGW10200 高精度無心外圓磨床,加工過程中經常出現導輪軸振動,導致當時加工的一小批次零件報廢。操作人員講,導輪軸振動出現頻率大致為1個月一到兩次,均出在最后一遍精磨時,振動無前兆。振動發生后,操作人員緊急關閉電源并重新開啟后,繼續加工又恢復正常。
檢查導輪,平衡良好,導輪軸的滑動軸承回轉精度及軸徑向間隙符合要求,導輪軸減速箱蝸輪蝸桿無磨損且工作良好,導輪電機及結合部分均無故障。
經技術人員分析,認定為自激振動,即在磨削零件過程中,切削力對振動系統做功,振動系統則從切削過程中吸收一部分能量(W振出),貯存在振動系統中。磨架的振入運動則是在彈性恢復力F彈作用下產生的,振入運動與切削力方向相反,即振動系統要消耗能量(W振入)。當W振出>W振入時,加工系統將有持續的自激振動產生,因而處于不穩定狀態,則出現自激振動。
(1)改變速比關系。無心磨床砂輪軸與導輪軸轉速比為固定值,平時并無調整。砂輪軸轉速不變,通過加裝變頻器調整導輪軸電機轉速,經減速器減速后改變導輪轉速,以達到改變砂輪軸與導輪軸速比關系的目的,從而避開臨界速比,以防產生自激振動。
(2)修改工藝增加最后精磨磨削量。修改加工工藝,為最后一遍磨削提供更多的磨削余量以增大磨削時的摩擦阻力。修改工藝后,零件外徑表面的粗糙度會受到影響,但可通過外徑精研補償,仍可滿足裝配工藝。
(3)改變滑動軸承修理工藝。導輪軸兩端為5 片瓦的滑動軸承結構,原修理工藝要求回轉精度為千分之五,軸向間隙為0.02mm。為了提高導輪軸剛性,將軸向間隙改為0.01mm,回轉精度千分之三。增強剛性需要減少間隙,但極容易抱軸,因此只有提高回轉精度,保證導輪軸兩端滑動軸承同心度來避免抱軸發生。
通過上述處理后,設備已使用9個多月,導輪軸未再出振動故障,證明上述判斷正確,處理得當。