采用外圓磨床批量磨削圓柱端面的工藝探索

龔麗霞 秦康生 張志高 尹兵

摘 要： 磨削加工一般是金屬切削加工的最后一道工序，正確的選擇磨削參數和裝夾方式，對于提高零件的加工質量和生產效率至關重要。本文分析了在外圓磨床上批量磨削圓柱端面的方法以及產生凹凸情況的分析和解決措施。

關鍵詞：外圓磨床;工藝;圓柱端面;凹凸

1前言

對于磨削長度比較長的，垂直度要求高的圓柱端面，一般都是單個零件用平口鉗裝夾保證垂直度要求，但是對于大批量生產，加工效率顯然太低了。通過改變加工工藝，利用外圓磨床砂輪端面磨削第一個垂直面，調整裝夾方法，通過合理擺放擋塊磨削第二個垂直面，采用精密軸外圓的三條母線來固定工件的裝夾方法，設計了平面磨床上磨端面的夾具，提高了產品批量生產的效率。

2? 磨削兩端面

2.1傳統的工藝方法

磨第一個垂直面。工件外圓和兩端面要求垂直，垂直度要求在0.01mm以內.傳統的工藝方法是利用平面磨床附件中的平口鉗將工件外圓夾住，借磁性工作臺把小型平口鉗吸住，利用工件外圓為基準，采用吃刀量逐漸減少的辦法磨平一端面保證垂直，這樣一個個裝夾繁瑣，磨削耗時，打掃頻繁，工作效率低，只要裝夾時有一點磨削顆粒夾雜，就無法達到圖紙所規定的垂直度要求，廢品率高。

磨第二個垂直面。 如圖1所示，以加工好的一個端面為基準，在平面磨床上磨另一端面，保證總長。在平面磨上磨高的工件，通常是將多個工件放在吸盤上，因工件接觸面積小，吸力不足，用略低于工件的擋塊將工件四面擋住。因工件外圓尺寸多個累積起來必然有尺寸偏差，工件不可能完全被壓實，一定會有空隙存在，所以用此方法磨削時切削力必須很小，否則，稍不注意就會發生意外。

2.2 改進后的磨削方法

用外圓磨床靠端面的方法保證一端面垂直。首先定制一個加長半圓頂尖，如圖2所示，半圓長度80mm，調整尾座長度，用兩頂尖裝夾工件，將工件外圓錐度調至0.005以內，錐度要求左邊大右邊小，這樣便于第二個端面在平面磨上的裝夾。然后將砂輪移至工件最右端，用快速進給手柄和進刀手柄相配合將砂輪移至半圓頂尖處，砂輪外圓與頂尖半圓平面留間隙0.15mm左右.將砂輪左端面修成如圖3形狀，用金剛石在外圓磨床上進行修整砂輪端面時，應該把砂輪端面修成一個小臺階，砂輪端面與外圓成鋒銳的角度，加工時利用砂輪的最外沿進行磨削，而且砂輪與工件成線接觸，利用砂輪的自銳性，能不斷露出新的刀刃，提高了砂輪的耐用度，使其保持好的切削能力，等到砂輪和工件由線接觸慢慢變為面接觸時，由于磨削顆粒雜質堵塞空隙，砂輪磨損，工件表面有燒傷痕跡，這時再把砂輪修成原來的形狀，修正量大約在0.15 mm左右，這樣修整減少了砂輪端面切削刃與工件被加工表面之間的接觸面積，使砂輪切削性能提高，從而使磨削力減少，磨削熱降低。

用砂輪端面磨削工件端面時，由于散熱條件差，工件端面常常會出現內凸的情況，內凸的平面是無法作為基準在平面磨床上加工的，不光尺寸無法控制，還容易造成事故，所以一定要稍稍磨成內凹。將砂輪架順時針偏轉一度，如圖4，5所示，會使端面產生內凹。

在靠端面時，砂輪的進給量是借助于工作臺縱向移動手輪實現的，進給量的大小和進給時的平穩性在很大程度上決定了端面磨削質量，一般M1432型萬能外圓磨床縱向進給手輪的進給速度偏大，造成進刀不平穩，斷斷續續以及進給量偏大，從而引起燒傷，同時進刀不平穩也容易破壞砂輪工作表面，使其切削性能過早喪失，降低砂輪的耐用度，所以端面磨削質量的好壞很大程度上憑操作者經驗控制。第一個端面的磨削只要磨平即可，把余量留到第二個面。在外圓磨磨一個面常常要比在平面磨上磨一個面快，提高了生產效率。

磨第二個垂直面。如圖6所示，采用精密軸外圓的三條母線來固定工件的裝夾方法。因為三點不成一條直線，所以利用兩點必然成一條直線這種排列方法，工件不僅能夠被壓實，而且還能承受較大的磨削力，夾具用的擋塊應淬火后磨垂直，提高耐用度。經實踐驗證，這種裝夾方式操作方便，安全可靠，不僅磨削質量易于達標，而且生產效率可大為提高。

3.結束語

本文針對圓柱端面的加工進行工藝分析，結合外圓磨床，平面磨床，調整加工方法和改進工藝，最終保證零件的整體加工精度。通過這次加工工藝改進，降低了勞動強度，提高了生產效率。

參考文獻

[1] 徐鴻本，李銀懷 主編 磨工工藝技術[M]. 遼寧科學技術出版社，2009

[2] 郭隱彪 主編 磨削加工工藝及應用[M]. 北京國防工業出版社，2010

[3] 胡國強 主編 磨工加工工藝經驗實例[M]. 國防工業出版社，2011

作者簡介：龔麗霞（1975-），女，漢族，江蘇揚州（郵編225127）揚州大學機械工程學院，大學學歷，技師，機械加工及機械設計。