軸承磨削加工工裝及磨削裂紋控制
2018-06-19李聰
摘 要：對于滾動軸承內(nèi)外圈在具體磨削流程過程中，通常會使用到電磁狀態(tài)下的無心夾具，以此來保證定位的精準(zhǔn)性，而且主軸帶有的徑向跳動也不會對加工的精準(zhǔn)程度帶來干擾。另外，利用無心夾具，工作不會出現(xiàn)扭曲，在自動化狀態(tài)下便于裝卸。文中分析了軸承磨削加工工裝改進(jìn)路徑，并進(jìn)一步對軸承磨削加工過程中磨削裂縫的控制進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞：軸承；磨削加工；工裝；裂紋；控制
利用電磁狀態(tài)下的無心夾具來對軸承套圈進(jìn)行磨削加工，這種電磁狀態(tài)下的無心夾具，其將原有的交流電調(diào)和成直流電，并經(jīng)由經(jīng)圈產(chǎn)生特有的電磁效應(yīng)，對工作進(jìn)行去磁化處理，并吸附現(xiàn)有的端面，為軸線定位提供便利。在進(jìn)行徑向定位時(shí)，則需要使安設(shè)在支承上的配件與固有的中心偏離，并對工件帶有的偏心量進(jìn)行確認(rèn)，。通過對工件現(xiàn)有工況進(jìn)行比對，并制備出同樣指標(biāo)之下的偏心件，利用這種路徑直接對體系內(nèi)的夾具調(diào)整即可，不僅縮減了原有的調(diào)整時(shí)間，同時(shí)還有效的提高了原有的精度，確保了產(chǎn)出成效的提升。
1 軸承磨削加工工裝
1.1慣用的調(diào)整辦法
利用電磁無心夾具在對某一配件進(jìn)行加工之前，需要對配件帶有的偏心量進(jìn)行調(diào)整，需要針對于偏心量的現(xiàn)有大小和支承角數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。通常情況下，對于原有的偏心象限，應(yīng)選取外圓來對配件帶有的磨削外圓進(jìn)行定位，這時(shí)適宜的象限則被看成第四象限。選取內(nèi)圓對配件帶有的磨外圓進(jìn)行定位時(shí)，適宜的象限也被看成第四象限。但當(dāng)選取外圓來對特有的磨內(nèi)圓進(jìn)行定位時(shí)，則Z佳的象限被看成象限。在對偏心量帶有的數(shù)值及前后方位內(nèi)的支承角進(jìn)行解析時(shí)，依循給出來的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，選擇出Z佳的偏心量和特有的支承角。即依循選取出現(xiàn)的兩個(gè)欠度來對現(xiàn)有的支承進(jìn)行調(diào)整，并對其進(jìn)行固定。在對配件帶有的偏心量和獨(dú)特的方向角進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只能依循固有理論，適當(dāng)時(shí)還要由人工調(diào)整路徑來完成配件的打麻，這就導(dǎo)致工作效率下降，加工實(shí)效性受到較大的限制。
1.2改進(jìn)軸承磨削加工工裝的方法
根據(jù)工件的型號，準(zhǔn)確定位無心夾具上的偏心量，并對偏心件進(jìn)行制備。在將工件替換為其他型號時(shí)，則在磁極上安設(shè)這一型號的新配件，并對配件帶有的前后支承進(jìn)行固定，以此來縮減原有的調(diào)整時(shí)間。通過對每件工件可用的偏心件的制備，在較長時(shí)間內(nèi)都可以用這一種偏心件，因此在實(shí)際制備過程中要尋找到可用的尺寸參數(shù)，即將偏心量和獨(dú)特的偏心方向都涵蓋在內(nèi)。
1.2.1根據(jù)參數(shù)來確認(rèn)偏心量
根據(jù)工件現(xiàn)有尺寸，將可用的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并將參數(shù)區(qū)間進(jìn)行等份劃分，這樣每添加一個(gè)等份，則會獲取到一種新的偏心量，并以此偏心量來制備出標(biāo)準(zhǔn)的偏心件。然后對可用的夾具進(jìn)行調(diào)整，并在工件上安設(shè)，對其進(jìn)行試磨。針對于加工獲得的工件，要對其質(zhì)量進(jìn)行解析，以此來尋找到Z佳的數(shù)值。這樣可以確認(rèn)出這一型號工件的Z佳偏心量及Z適宜的方向角，并完成標(biāo)準(zhǔn)情形下的偏心件的確認(rèn)。
1.2.2依據(jù)運(yùn)算數(shù)值確認(rèn)
在具體磨削流程中，處于直流狀態(tài)下的電磁線圈會有特有的磁力產(chǎn)生，吸附近配件在端面上，這種情況下配件就很難繞著固有的軸線進(jìn)行常規(guī)轉(zhuǎn)動。由于工件軸線與固有的磁極軸線會存留著某一偏心量，工件帶有的外圓在這一數(shù)值作用下將前后的既有支承有效的銜接起來。在具體磨削過程中，垂直方向能夠接收到特有的離心力，這種離心力的作用點(diǎn)可以看成工件帶有的中心，利用固有的經(jīng)驗(yàn)公式對其進(jìn)行運(yùn)算。在具體磨削過程中，工件會靠在固有的支承上，以此來獲得到前后兩個(gè)類別的支撐反力，反力帶有的方向?qū)α⒂隗w系內(nèi)的支承軸線。工件與體系內(nèi)的支承銜接會產(chǎn)生特有的摩擦力，同時(shí)還要對體系內(nèi)的摩擦因數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，針對于加工方法和現(xiàn)有的加工材料進(jìn)行查驗(yàn)和考量，這種情況下確認(rèn)出的摩擦因數(shù)，摩擦力帶有的方向與工件帶有的旋轉(zhuǎn)方向則是對立的。
1.3新穎的工藝及搭配的工裝
依照工件固有的尺寸，尋找出Z佳的偏心量。即將加工的這種工件，應(yīng)被安設(shè)在電磁夾具之上。找到的這一數(shù)值，制備出標(biāo)準(zhǔn)情形下的偏心件。這一偏心件，涵蓋著椎體，以及特有的圓柱體；偏心件帶有的內(nèi)孔，被設(shè)定成中空貫穿這一形狀。圓柱體固有的中心線，與椎體固有的中心線，會測定出一個(gè)距離。這樣的距離，就被看成偏心量。標(biāo)準(zhǔn)情形下的偏心件，在圓柱體帶有的一側(cè)表面，會發(fā)覺到標(biāo)記線。圓柱面帶有的外圓直徑，與工件外圓帶有的公稱直徑，是等同的。把標(biāo)準(zhǔn)件帶有的一側(cè)椎體，插在磁極以內(nèi)，讓兩個(gè)錐面搭配著的錐角，予以吻合。在這樣的狀態(tài)下，偏心量固有的標(biāo)記線，與前后兩個(gè)類別的支承，就會建構(gòu)出偏心角。銜接好磁力開關(guān)，讓偏心件帶有的錐面，與磁極帶有的內(nèi)錐面，密切連接。調(diào)整好前后兩個(gè)支承，讓它們密切銜接著偏心件帶有的外圓柱面；選用特有型號的螺釘，固定住它們的支承座。在這種情況下無心夾具帶有的偏心方向就被確認(rèn)出來。
2 磨削裂紋的控制
相較于一般的淬火裂紋，磨削裂紋與其存在明顯的不同，其只發(fā)生在磨削面上，而且深度較淺且深度基本保持一致。磨削裂紋垂直于或是接近垂直于磨削方向的平行線，以規(guī)則排列的條狀裂紋為主。一些較嚴(yán)重的裂紋呈龜甲狀，利酸對其腐蝕后，裂紋更為明顯。
磨削裂紋的產(chǎn)生是因?yàn)槟ハ鳠崴拢越档湍ハ鳠崾墙鉀Q磨削裂紋的關(guān)鍵。一般所采用的濕磨法，但冷卻液只能使砂輪和零件的磨削點(diǎn)在磨削走過后瞬間受到冷卻，同時(shí)冷卻液對磨削點(diǎn)做淬火作用。因而加大冷卻液的使用量是主要措施之一。如果采用干磨法，磨削進(jìn)給量少，可減少磨削裂紋。但是這種方法影響工作壞境，不宜采取。選用硬度較軟、沙粒較粗的砂輪來磨削，可以降低磨削熱。但粒子較粗會影響零件表面的粗糙度，對于表面粗糙度要求高的零件，不能使用此方法。分粗、精磨，既粗磨選用粒子較粗的軟砂輪進(jìn)行磨削，便于強(qiáng)力磨削，提高效率，然后再用粒度較細(xì)的砂輪進(jìn)行精磨，磨削進(jìn)給量小。分兩臺進(jìn)行粗磨和精磨，這比較理想的方法。選用是自銳性能好的砂輪磨料，及時(shí)清除砂輪表面廢料，減少磨削進(jìn)給量，增加磨削次數(shù)，這減少磨削裂紋的途徑。砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)速度也是主要影響因素之一，及時(shí)提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度，盡可能消除引起磨削裂紋產(chǎn)生的各種因素。
3 結(jié)束語
在對軸承磨削加工過程中，在對夾具調(diào)整時(shí)，通過利用改進(jìn)的路徑進(jìn)行工裝，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對多樣夾具的調(diào)整，從而對工件帶有的偏心量和現(xiàn)有的偏心方向進(jìn)行辨識。由于標(biāo)準(zhǔn)框架下的偏心件都會帶有獨(dú)特的標(biāo)記線，這為方向辨識提供了更多的便利，同時(shí)也有利于提高精準(zhǔn)度。而且針對于磨削加工過程中表面裂紋的控制，則要通過降低磨削熱解、進(jìn)行分粗和精磨，選擇具有較好自銳性的砂輪磨料，并增加磨削的次數(shù)，通過提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度等，以此來對磨削裂縫的產(chǎn)生起到有效的預(yù)防，確保磨削加工工件的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]羅浩，黃宗響.軸承磨削加工工裝的研究與應(yīng)用[J].工具技術(shù)，2013（06）.
[2]于金振.基于CBR-RBR的滾動軸承磨削工藝專家系統(tǒng)研究[D].湖南大學(xué)，2010（11）.
[3]周秦源.磨削工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性及應(yīng)用研究[D].湖南大學(xué)，2012（11）.
關(guān)鍵詞：軸承；磨削加工；工裝；裂紋；控制
利用電磁狀態(tài)下的無心夾具來對軸承套圈進(jìn)行磨削加工，這種電磁狀態(tài)下的無心夾具，其將原有的交流電調(diào)和成直流電，并經(jīng)由經(jīng)圈產(chǎn)生特有的電磁效應(yīng)，對工作進(jìn)行去磁化處理，并吸附現(xiàn)有的端面，為軸線定位提供便利。在進(jìn)行徑向定位時(shí)，則需要使安設(shè)在支承上的配件與固有的中心偏離，并對工件帶有的偏心量進(jìn)行確認(rèn)，。通過對工件現(xiàn)有工況進(jìn)行比對，并制備出同樣指標(biāo)之下的偏心件，利用這種路徑直接對體系內(nèi)的夾具調(diào)整即可，不僅縮減了原有的調(diào)整時(shí)間，同時(shí)還有效的提高了原有的精度，確保了產(chǎn)出成效的提升。
1 軸承磨削加工工裝
1.1慣用的調(diào)整辦法
利用電磁無心夾具在對某一配件進(jìn)行加工之前，需要對配件帶有的偏心量進(jìn)行調(diào)整，需要針對于偏心量的現(xiàn)有大小和支承角數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。通常情況下，對于原有的偏心象限，應(yīng)選取外圓來對配件帶有的磨削外圓進(jìn)行定位，這時(shí)適宜的象限則被看成第四象限。選取內(nèi)圓對配件帶有的磨外圓進(jìn)行定位時(shí)，適宜的象限也被看成第四象限。但當(dāng)選取外圓來對特有的磨內(nèi)圓進(jìn)行定位時(shí)，則Z佳的象限被看成象限。在對偏心量帶有的數(shù)值及前后方位內(nèi)的支承角進(jìn)行解析時(shí)，依循給出來的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，選擇出Z佳的偏心量和特有的支承角。即依循選取出現(xiàn)的兩個(gè)欠度來對現(xiàn)有的支承進(jìn)行調(diào)整，并對其進(jìn)行固定。在對配件帶有的偏心量和獨(dú)特的方向角進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只能依循固有理論，適當(dāng)時(shí)還要由人工調(diào)整路徑來完成配件的打麻，這就導(dǎo)致工作效率下降，加工實(shí)效性受到較大的限制。
1.2改進(jìn)軸承磨削加工工裝的方法
根據(jù)工件的型號，準(zhǔn)確定位無心夾具上的偏心量，并對偏心件進(jìn)行制備。在將工件替換為其他型號時(shí)，則在磁極上安設(shè)這一型號的新配件，并對配件帶有的前后支承進(jìn)行固定，以此來縮減原有的調(diào)整時(shí)間。通過對每件工件可用的偏心件的制備，在較長時(shí)間內(nèi)都可以用這一種偏心件，因此在實(shí)際制備過程中要尋找到可用的尺寸參數(shù)，即將偏心量和獨(dú)特的偏心方向都涵蓋在內(nèi)。
1.2.1根據(jù)參數(shù)來確認(rèn)偏心量
根據(jù)工件現(xiàn)有尺寸，將可用的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并將參數(shù)區(qū)間進(jìn)行等份劃分，這樣每添加一個(gè)等份，則會獲取到一種新的偏心量，并以此偏心量來制備出標(biāo)準(zhǔn)的偏心件。然后對可用的夾具進(jìn)行調(diào)整，并在工件上安設(shè)，對其進(jìn)行試磨。針對于加工獲得的工件，要對其質(zhì)量進(jìn)行解析，以此來尋找到Z佳的數(shù)值。這樣可以確認(rèn)出這一型號工件的Z佳偏心量及Z適宜的方向角，并完成標(biāo)準(zhǔn)情形下的偏心件的確認(rèn)。
1.2.2依據(jù)運(yùn)算數(shù)值確認(rèn)
在具體磨削流程中，處于直流狀態(tài)下的電磁線圈會有特有的磁力產(chǎn)生，吸附近配件在端面上，這種情況下配件就很難繞著固有的軸線進(jìn)行常規(guī)轉(zhuǎn)動。由于工件軸線與固有的磁極軸線會存留著某一偏心量，工件帶有的外圓在這一數(shù)值作用下將前后的既有支承有效的銜接起來。在具體磨削過程中，垂直方向能夠接收到特有的離心力，這種離心力的作用點(diǎn)可以看成工件帶有的中心，利用固有的經(jīng)驗(yàn)公式對其進(jìn)行運(yùn)算。在具體磨削過程中，工件會靠在固有的支承上，以此來獲得到前后兩個(gè)類別的支撐反力，反力帶有的方向?qū)α⒂隗w系內(nèi)的支承軸線。工件與體系內(nèi)的支承銜接會產(chǎn)生特有的摩擦力，同時(shí)還要對體系內(nèi)的摩擦因數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，針對于加工方法和現(xiàn)有的加工材料進(jìn)行查驗(yàn)和考量，這種情況下確認(rèn)出的摩擦因數(shù)，摩擦力帶有的方向與工件帶有的旋轉(zhuǎn)方向則是對立的。
1.3新穎的工藝及搭配的工裝
依照工件固有的尺寸，尋找出Z佳的偏心量。即將加工的這種工件，應(yīng)被安設(shè)在電磁夾具之上。找到的這一數(shù)值，制備出標(biāo)準(zhǔn)情形下的偏心件。這一偏心件，涵蓋著椎體，以及特有的圓柱體；偏心件帶有的內(nèi)孔，被設(shè)定成中空貫穿這一形狀。圓柱體固有的中心線，與椎體固有的中心線，會測定出一個(gè)距離。這樣的距離，就被看成偏心量。標(biāo)準(zhǔn)情形下的偏心件，在圓柱體帶有的一側(cè)表面，會發(fā)覺到標(biāo)記線。圓柱面帶有的外圓直徑，與工件外圓帶有的公稱直徑，是等同的。把標(biāo)準(zhǔn)件帶有的一側(cè)椎體，插在磁極以內(nèi)，讓兩個(gè)錐面搭配著的錐角，予以吻合。在這樣的狀態(tài)下，偏心量固有的標(biāo)記線，與前后兩個(gè)類別的支承，就會建構(gòu)出偏心角。銜接好磁力開關(guān)，讓偏心件帶有的錐面，與磁極帶有的內(nèi)錐面，密切連接。調(diào)整好前后兩個(gè)支承，讓它們密切銜接著偏心件帶有的外圓柱面；選用特有型號的螺釘，固定住它們的支承座。在這種情況下無心夾具帶有的偏心方向就被確認(rèn)出來。
2 磨削裂紋的控制
相較于一般的淬火裂紋，磨削裂紋與其存在明顯的不同，其只發(fā)生在磨削面上，而且深度較淺且深度基本保持一致。磨削裂紋垂直于或是接近垂直于磨削方向的平行線，以規(guī)則排列的條狀裂紋為主。一些較嚴(yán)重的裂紋呈龜甲狀，利酸對其腐蝕后，裂紋更為明顯。
磨削裂紋的產(chǎn)生是因?yàn)槟ハ鳠崴拢越档湍ハ鳠崾墙鉀Q磨削裂紋的關(guān)鍵。一般所采用的濕磨法，但冷卻液只能使砂輪和零件的磨削點(diǎn)在磨削走過后瞬間受到冷卻，同時(shí)冷卻液對磨削點(diǎn)做淬火作用。因而加大冷卻液的使用量是主要措施之一。如果采用干磨法，磨削進(jìn)給量少，可減少磨削裂紋。但是這種方法影響工作壞境，不宜采取。選用硬度較軟、沙粒較粗的砂輪來磨削，可以降低磨削熱。但粒子較粗會影響零件表面的粗糙度，對于表面粗糙度要求高的零件，不能使用此方法。分粗、精磨，既粗磨選用粒子較粗的軟砂輪進(jìn)行磨削，便于強(qiáng)力磨削，提高效率，然后再用粒度較細(xì)的砂輪進(jìn)行精磨，磨削進(jìn)給量小。分兩臺進(jìn)行粗磨和精磨，這比較理想的方法。選用是自銳性能好的砂輪磨料，及時(shí)清除砂輪表面廢料，減少磨削進(jìn)給量，增加磨削次數(shù)，這減少磨削裂紋的途徑。砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)速度也是主要影響因素之一，及時(shí)提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度，盡可能消除引起磨削裂紋產(chǎn)生的各種因素。
3 結(jié)束語
在對軸承磨削加工過程中，在對夾具調(diào)整時(shí)，通過利用改進(jìn)的路徑進(jìn)行工裝，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對多樣夾具的調(diào)整，從而對工件帶有的偏心量和現(xiàn)有的偏心方向進(jìn)行辨識。由于標(biāo)準(zhǔn)框架下的偏心件都會帶有獨(dú)特的標(biāo)記線，這為方向辨識提供了更多的便利，同時(shí)也有利于提高精準(zhǔn)度。而且針對于磨削加工過程中表面裂紋的控制，則要通過降低磨削熱解、進(jìn)行分粗和精磨，選擇具有較好自銳性的砂輪磨料，并增加磨削的次數(shù)，通過提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度等，以此來對磨削裂縫的產(chǎn)生起到有效的預(yù)防，確保磨削加工工件的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]羅浩，黃宗響.軸承磨削加工工裝的研究與應(yīng)用[J].工具技術(shù)，2013（06）.
[2]于金振.基于CBR-RBR的滾動軸承磨削工藝專家系統(tǒng)研究[D].湖南大學(xué)，2010（11）.
[3]周秦源.磨削工藝系統(tǒng)的動態(tài)特性及應(yīng)用研究[D].湖南大學(xué)，2012（11）.
來源：《科學(xué)與財(cái)富》2018年11期
