風動砂輪手工精密打磨操作方法及其應用

寧允展

摘要：文章簡述了使用風動打磨機對工件待加工表面進行精密打磨的方法，當車輛零部件加工后精度達不到要求，或者在加工運行過程中發(fā)生損傷就可以使用這種打磨法進行處理，本方法比其它的鉗工精密加工方法如銼削、刮削、研磨等方法相比，具有適用范圍廣效率高等優(yōu)點。

關鍵詞：轉向架;定位臂;研磨;高精度

簡介

風動砂輪手工研磨方法主要應用于動車組轉向架構架定位臂研磨、各種零部件加工面修復保證加工精度、螺紋修復、取折斷螺栓等方面。按照加工表面的外形一般可以分為平面研磨、曲面研磨，研磨方法一般采用交叉研磨法進行操作。這種操作法對操作者技能要求高，需要操作者長期的訓練對砂輪機工作時平穩(wěn)性的掌握。其優(yōu)勢為適用范圍廣，研磨精度高每次的研磨量可達到0.0005mm，在實際生產中的作用大，如定位臂作為高速動車組轉向架構架與車輪的連接部位，通過定位節(jié)點與輪對連接成一個整體，在高速運行情況下定位臂的接觸面需要承受約二三十噸的沖擊力，需要保證很高研磨精度，用這種方法進行研磨體現(xiàn)風動砂輪手工研磨的先進操作。

引言

風動砂輪精密打磨是類似鉗工手工刮削的一種操作方法，但其精度高而且又有比較高的效率，適用范圍廣是其特有的優(yōu)勢。

1、平面打磨

保證貼合精度：一種軌道車構架定位臂U型槽要求組裝后與裝配后的工件配合表面接觸精度達到75%以上，為保證精度采用風動砂輪“分層”精密打磨的工藝方法，數控設備最終加工后留有0.05-0.1 mm的加工量。圖1圖2

操作步驟：

①、在U型槽檢測芯軸兩面涂沫紅丹粉，厚度（5-10）μm，把檢測芯軸放入構架梯型槽內，用銅錘輕敲打芯軸兩側上端，查看配合情況，觀察側面芯軸刻線與構架定位臂上平面距離，芯軸的第一根刻線要在構架定位臂上平面以上。

②、取出檢測芯軸，在U型槽貼合面出現(xiàn)粘附涂料部位稱為“凸起”，需要打磨，沒有沾到紅丹粉的為“凹陷”，不需要打磨。

③、對U型槽內磨合面進行打磨的主要是加工兩側表面上的“凸起”。砂輪頭用磨石修磨成圓錐。打磨時盡量加大砂輪與研磨表面的接觸面積，從下向上、由外而內進行分四段打磨，打磨工具的打磨方向和水平面大約成45o。

④、同樣反復多次插入檢測芯軸，查看配合狀態(tài)打磨掉“凸起”的地方，每次研磨時打磨工具的方向和上次相差90o，這樣形成交叉紋路。

⑤、當U型槽研磨著色檢查，接觸面達到75%以上貼合率時打磨合格，梯型槽上平面應在檢測芯軸兩刻線之間。

保證尺寸精度：一種軌道車輛構架齒輪箱安裝座的矩型槽需要使用大型數控加工中心進行加工，加工精度要求兩垂直平面之間距離尺寸誤差在0-0.025mm之內，由于機床的本身精度和刀具工藝裝備等原因造成加工精度不穩(wěn)定，于是采用放大加工誤差并留有（0.02-0.08）mm的加工余量，使用手工精密打磨的工藝方法保證最終加工精度。圖3圖4

作業(yè)步驟：

①、制作研磨塊長度可以跨過3個矩型座，在研磨塊上均勻涂抹紅丹粉，使用涂有紅丹粉的研磨塊在加工面研磨以顯示高點。

②、使用整修好的風動砂輪進行打磨，打磨操作方法同上，去除沾有紅丹粉的高點部分。

③、矩型槽兩邊均勻研磨，每一遍但完畢后用校對好的內測千分尺進行尺寸測量，一般一對矩形面的上端選兩個點中間選一個點，下端選一個點進行測量。

④一般打磨一遍磨的金屬材料尺寸為0.01毫米左右，打磨過程中要注意尺寸的變化，打磨力度要輕防止尺寸超差，經過如此反復打磨3-5次，使矩型槽的尺寸達到公差要求。

注意事項：

①、平面面積較大時，磨平比較困難;打磨時砂輪頭要修直，使用砂輪是一定要端平，使砂輪與研磨面保持線接觸打磨。

②、如果對基本功不能掌握，會使被打磨面出現(xiàn)中間凸的現(xiàn)象，很難形成大面積接觸，造成尺寸超差。

③、注意打磨時的砂輪頭對工件表面施加的力度，當接近尺寸公差要求時打磨力度要小，打磨力度要均勻不能忽大忽小，避免工件表面打磨出凹坑。

④、研磨使用的子彈頭砂輪的硬度和顆粒度要根據工件的實際情況選用，一般精度要求比較低，打磨量較大的情況下為提高加工效率選用顆粒度大的砂輪一般60#-100#，精度要求比較低高、加工余量比較小的情況下選用顆粒度比較細的砂輪頭一般為120#以上。砂輪頭的硬度要高一些使其在打磨的時候能較長時間保持形狀，砂輪頭材質一般選用（AR）粉紅色氧化鋁，磨粒耐磨不易變形，應用作業(yè)較廣泛，適用于各種金屬表面加工，如鋼、鑄鋼、鑄鐵、不銹鋼等，用于非硬質非熱處理鋼以及鑄鋼的邊緣磨削效果較佳。

2、曲面研磨

曲面打磨一般分為外圓柱面打磨和內孔打磨，曲面打磨難度要比平面打磨要難，研磨顯點痕跡比較細碎，在工件精度比較高的情況下，研磨時可以使用油石條配合整修研磨紋路，曲面研磨的方法與平面研磨大致相同，主要要根據實際的圓柱直徑選用合適規(guī)格的研具和打磨砂輪，為提高表面光潔度可以在精研后用研磨材料拋光，砂輪機打磨方向一般為周向和周向交叉打磨，打磨時注意保證圓柱度與同軸度，打磨過程中砂輪頭的落點一定要準確這樣才能保證研磨精度要求。

曲面研磨的實際應用：

懸掛車構架M22×1.5管座螺紋損傷后的焊補研磨修復。

先制作一根兩臺階的銷軸大徑為?22毫米，小徑與管座內孔直徑相同，一個套管的內徑為?22毫米公差為0.05MM-0.1MM軸向刨為兩半。

1、將管座螺紋部分磨掉，再在打磨處進行焊接，焊接直徑應略大于螺紋大徑。

2、先對管座外徑焊接部分進行粗磨，使用游標卡尺測量外徑控制尺寸，同時測量內孔孔壁相對與管座大徑圓柱面的尺寸使其周向尺寸一致，避免內孔中心與管座大徑不同軸，粗磨預留0.3MM-0.5MM的加工余量。

3、將臺階軸小端插入管座內孔中，大端靠在管座端面上使用，然后與軸向用刀口尺測量臺階的銷軸大徑與管座大徑之間的間隙大小，使用砂輪對管座外徑進行打磨，間隙大的地方多打磨一些，間隙小的地方少打磨一些，使其測量間隙逐漸縮小，同時用游標卡尺對管座外徑進行測量控制尺寸。

4、當尺寸打磨到?22+0.06毫米左右時在半片軸套內表面涂紅丹在管座外徑上研磨顯點，然后用顆粒度較細的子彈頭砂輪進行精磨，如此反復幾遍將管座外徑打磨規(guī)整后在進行扳絲。

3.結束語

現(xiàn)在隨著科學技術的進步和各種先進工具不斷涌現(xiàn)，把適合現(xiàn)場產品的先進工具應用到實際生產中將會帶來對生產效率、產品質量很大的提升，會改變傳統(tǒng)工種的操作方法。同時要不斷的練習時間和提煉總結先進操作法讓先進的工具發(fā)揮最大的作用。

參考文獻

[1]李雙雙.曹建明.王建同.潘玉鵬.淺析地鐵軌道養(yǎng)護中打磨技術的應用[J]工程科技Ⅰ輯;信息科技2021年第28卷第5期。