微孔測量專用超細組合塞規(guī)在無心磨床上的加工

劉軍+朱其葵+李石軍

摘 要：文章主要論述超細組合塞規(guī)（Φ0.3-Φ0.5）在無心磨床的加工方法，針對加工中的難點以及注意事項進行分析。由于超細組合塞規(guī)采用先磨削塞規(guī)外徑尺寸，再切斷組立的加工工藝。這樣就使塞規(guī)的加工難度加大。每件塞規(guī)的長度在25mm，但因塞規(guī)本身自重較輕，很容易由于慣性和摩擦力的影響塞規(guī)被粘在導輪上，所以一般采用4件或5件下為一根整料，無心磨加工完成后再切斷研磨的加工方法。加工中要保證工件的直線度，圓柱度，避免工件因支撐不利，受砂輪與導輪擠壓變形。在加工過程中更要注意磨削方法，砂輪與導輪的修整及機床調(diào)整。

關(guān)鍵詞：塞規(guī)；原理；磨削；支撐；調(diào)整

1 塞規(guī)簡介以及無心磨床的工作原理

（1）塞規(guī)是檢驗孔用的專用量規(guī)。可分為過規(guī)和止規(guī)。圓孔塞規(guī)做成圓柱形狀，兩邊做成通端和止端，用來檢查孔的直徑（強調(diào)一下本文論述的塞規(guī)由于外徑超細，因此無法做成一體的通端和止端，只能單獨加工通、止端。然后加握柄組立）。量規(guī)是根據(jù)與被測件的配合間隙透光程度或者能否通過被測件等來判斷工件長度或內(nèi)孔及型面是否合格的測量工具。（2）無心磨床的工作原理。無心磨削是不需頂住中心孔，而施行磨削的方法。它是由砂輪、調(diào)整輪與工件、托板四個要素構(gòu)成的。砂輪的功用是磨掉工件上需要除去的表面且產(chǎn)生所要求的表面粗糙度。調(diào)整輪的功用為控制工件的轉(zhuǎn)動速度。支持托板在磨削時用來支撐工件。真圓的形成是靠這上述三個機件相互位置而達成的。假設(shè)工件由一平頂托板支持且其中心與二輪中心等高，當工件凸出部份轉(zhuǎn)至與調(diào)整輪面接觸時，在相對應(yīng)邊會削掉大小相同而凹進，此時工件直徑等于二輪距離，經(jīng)反復這動作之后雖能磨出直徑，但非真圓的工件大多成三角形或多角形，此稱為等徑歪圓。

2 無心磨床的磨削特點

無心磨削是在無心磨床上進行的一種外圓磨削，工件在磨削輪與導輪之間進行磨削，其中一個高速旋轉(zhuǎn)的砂輪起磨削作用稱為磨削輪，磨削輪一般進行粗磨削時選60粒棕剛玉砂輪，精密磨削時選80～100粒棕剛玉砂輪，其轉(zhuǎn)數(shù)為35m/s，另一個起傳動作用的稱為導輪。綜上總結(jié)無心磨磨削的五大特點如下：（1）無心磨床在磨削的過程中，

因為不需要兩頂尖裝卡，節(jié)省了很多裝卡的時間，所以磨削的生產(chǎn)效率較高，磨削時的機動時間與裝夾工件的時間重合，且容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，適用大批量磨削圓柱銷，滾針，量規(guī)，焊條等零件。（2）無心磨床在磨削的過程當中，托板對所加工工件的支撐剛度較好，又由于沒有頂尖裝卡使工件兩端沒有壓力，所以被加工工件不易產(chǎn)生彎曲變形。（3）無心磨床在磨削的過程當中，由于工件是依靠磨削輪與導輪間的摩擦傳動力，因此工件表面不能有貫穿的直槽，以免磨削中止。（4）無心磨床磨削套類零件時，由于零件是以自身的外圓為定位基準，因此不能修正原有的內(nèi)外圓間的同軸度誤差（也就是說無心磨床在磨削過程當中不能保證所加工工件的同軸度）。（5）無心磨床磨削時磨床調(diào)整的時間較長，調(diào)整的技術(shù)要求較高。

3 組合塞規(guī)的藍圖及工藝路線

加工工藝路線：（1）下料：鋼絲 W9Mn3Cr4V φ4×360 毛料；（2）鉗：切斷 L=120mm；（3）無心磨：留精磨余量0.3～0.4mm；（4）熱處理；淬火 回火 吹砂；（5）無心磨：留研0.01～0.02mm；（6）鉗：切斷 倒角；（7）車研：符合；（8）鉗：組立。

分析：加工中常見的難點與注意事項：（1）零件外徑為φ0.3-0.5mm，加工時所加工零件易卡在導輪與托板之間，由于所加工零件較細，所以加工時要特別注意磨削輪，導輪，托板三者之間的間隙比例，托板本身有30°傾斜角，加工零件的時候盡量使磨削輪靠近托板，然后調(diào)整好托板與導輪的間隙，這樣才能保證工件的圓柱度，保證零件順利通過磨削區(qū)域。（2）在加工零件外徑過程當中，應(yīng)該及時調(diào)整工件中心，使工件的中心與磨削輪和導論的中心在同一條直線上或者工件的中心略低于磨削輪與導論的中心線。（3）檢查毛料是否彎曲，如發(fā)現(xiàn)未加工零件表面彎曲變形較大，須及時校正，然后在進行磨削加工，這樣才能避免工件加工過程當中跳動較大，才能保證工件的圓柱度，直線度等技術(shù)要求。（4）加工之前先調(diào)整中心，必須保證工件中心等于或者略高于磨削輪與導輪的中心連線，才能保證工件圓柱度。（5）W9Mo3Cr4V屬于高速工具鋼，在加工過程中要防止燒傷退火，加工時每次磨削量不要太大，同時注意充分冷卻。

4 超細組合塞規(guī)的加工過程

（1）未啟動機床時先調(diào)整機床，更換3mm托板同時檢查托板的斜面是否平直，調(diào)整托板，磨削輪，導輪三者之間的間隙比例，磨削輪與托板的間隙越小越好，剩下的間隙都調(diào)整在托板與導論之間，使工件中心等于或略高于磨削輪與導輪中心連線。（2）調(diào)整托板兩邊的擋板，調(diào)整螺栓，保證工件直線度，認真調(diào)整引入槽和引出槽的位置，保證工件能平穩(wěn)的引出加工區(qū)域。（如果引入、引出槽調(diào)整的不直，工件很容易跳動很大，嚴重的時候工件可以飛起來，造成危險）。（3）采用貫穿磨削法（即通過法）進行粗磨，磨削時工件一面旋轉(zhuǎn)一面做縱向進給，通過磨削區(qū)域，工件的加工余量需在幾次慣穿磨削中去除，導輪在垂直方向轉(zhuǎn)一個角度θ后，導輪的圓周速度分解為切進方向速度和縱向分速度，將導輪斜傾角增大，工件縱向進給速度增大，生產(chǎn)率提高，而工件的表面粗超度變粗，粗磨時取θ=2°～4°每次貫穿的進給量為0.10mm～0.20mm。（4）選用以上方法重復數(shù)次，更換2mm，1.5mm，1mm，托板，將工件加工至ф1.3mm～ф1.4mm。（5）熱處理工件后，工件容易產(chǎn)生彎曲變形，須校直工件，保證工件彎曲在0.05mm，然后進行磨削加工，但需要注意的是每次進刀不要太大，以免工件振動。（6）重新調(diào)整機床，將導輪傾斜角取θ=1°30′～2°30′，這樣工件通過磨削區(qū)域的速度減慢了，細化了工件的表面粗超度，每次進刀量為0.005～0.01mm。（7）無心外圓磨削是個復雜的過程，工件的原始形狀誤差會影響工件的圓度，加工時必須注意工件，砂輪，導輪，托板，四個主要條件是否適合加工，如果工件中心過高于或過低于磨削輪，導輪中心，而且托板為水平面支撐，則當工件上有一凸點與導輪相接觸時，其凸點的對面就被磨成一個凹面，其凹面的深度等于凸點的高度，工件回轉(zhuǎn)180°后，凹面與導輪接觸，工件被磨削輪推向?qū)л?，凸點無法被磨去，雖然工件直徑在各方向上都相等，但工件不是一個圓形，而是一個等直徑的菱圓，超細的工件不易發(fā)現(xiàn)，只有在車研加工時才能發(fā)現(xiàn)工件表面只有三處高點能研磨加工。（8）將工件的中心盡量調(diào)整到與砂輪導輪中心在一條直線上，并選用斜面托板，工件的凹凸點就不會在同一直徑上，當磨削繼續(xù)進行時，工件表面上凸點就不斷磨去，而凹面也逐漸恢復，工件加工逐漸磨圓。（9）通過以上加工過程將工件加工至留研尺寸。

5 結(jié)束語

此論述過程是平時生產(chǎn)工作中積累的一些經(jīng)驗，只有掌握較高技能，保持精益求精的工作態(tài)度，更好的積累工作經(jīng)驗，才能提升磨削加工技術(shù)。通過以上磨削方法，最終將產(chǎn)品加工合格。

參考文獻

[1]陳先智.工人崗位技能培訓系列教材：磨工技能[M].北京：航空工業(yè)出版社，1991.

[2]勞動部教材辦公室.磨工工藝學[M].北京：中國勞動出版社，1996.