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1、重庆理工大学精密与特种加工技术论文姓名：周文杰学号：11104020436专业：机械设计制造及其自动化学院：机械工程学院中国·重庆2014年6月精密和超精密磨削加工机械工程学院学号：11104020436姓名：周文杰摘要：所谓精密和超精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。介绍了在普通外圆磨床上精密磨削加工细长轴的方法，合理运用多个中心架跟踪顶持，较好地改善了磨削后易出。现的腰鼓形!锥形!椭圆形和螺旋波纹等缺陷，且操作简单，加工质量好，大大提高
2、了生产效率"关键字：磨削加工细长轴中心架变形缺陷砂轮1.引言：超精密加工技术不仅直接影响尖端技术和国防工业的发展，而且还影响机械产品的加工精度、表面质量和产品的国际竞争力[1]。超精密加工技术发展趋势是：向更高精度、更高效率方向发展；向大型化、微型化方向发展；向加工检测一体化方向发展；机床向多功能模块化方向发展；不断探讨适合于超精密加工的新原理、新方法、新材料。21世纪初十年将是超精密加工技术达到和完成纳米加工技术的关键十年。细长轴通常是指长度和直径比值大于20的轴类零件，如塑机理的拉杆、活塞等。这类零件的加
3、工工艺直接影响整机的产品质量。2.加工前准备（1）加工工艺分析如图一所示的台阶细长轴，材料为45钢，经过淬火处理，硬度为48HRC。塑性和韧性较差，热导率为7.12W/(m.k),选择W1420B万能外圆磨床，工件转速为60r/min，砂轮特性为WAF60H6V，并修整砂轮，冷却液选择H-1精磨液。工件直径小，为减少磨削力，粗削时选择切削量为0.02mm，精磨是为0.005mm，适当增加光磨次数。（2）砂轮选择要选择合适的砂轮硬度及粒度。若砂轮太硬，磨顿的沙粒不易脱落。若继续磨削，磨削力会不断增大，不仅使工件
4、变形，而且也会产生磨削热，烧伤加工表面。因此使用太硬的砂轮时，要经常修磨，这样影响工作效率；砂轮太软，则磨粒在为变钝之前已经脱落，砂轮很快的变小，失去其原有的形状，也需要经常的修磨，同样影响工作效率。磨削细长轴所用砂轮硬度应采用中等硬度（棕刚玉）。粒度应根据工件情况来确定，若工件表面粗糙度，尺寸精度要求高，则采用细磨粒的砂轮。工件及砂轮尺寸愈大，则磨粒应俞粗，一般磨削细长轴，采用砂轮粒度为36度到46度为宜。为了保持砂轮端面始终保持锐利，最后一次砂轮修整时，必须在砂轮右方进刀，这样可以使砂轮的左角尖锐，以便负
5、担主要磨削工作，切沃不致过早钝化。为了提高工件质量，磨削细长轴不宜采用单拨杆带动工件旋转。因为单拨杆在运动中受力不均匀。采用双拨杆带动工件旋转，可使拨杆动力平衡，能提高工件的加工精度。根据细长轴工件径向不宜受力的特点，在待加工过程中应吊挂存放，否则会因工件自重而使其产生弯曲。同样道理，工件也不宜在顶尖上过夜，特别是要结束加工的工件，会因此弯曲而报废。磨削细长轴的砂轮与磨削一般轴类工件的砂轮不同。磨削细长轴的砂轮要求硬度较低,以增加砂轮的自锐性;砂轮粒度较粗,以减少同时切削的磨粒数,使切削抗力减小;砂轮组织松,
6、以避免砂轮过早塞实而引起切削抗力增加,还可减小砂轮和工件的接触面积,使工件得到充分冷却;砂轮宽度较窄,以减小磨削阻力(可将较宽的砂轮修窄使用)。3.采用滚轮式支承中心架,提高支承刚度：中心架可以用来确定回转工件的旋转中心,并保证加工过程中不因受力和振动等因素而变化,正确使用中心架能保证工件的旋转中心。在磨削时，图2细长轴类工件时,因工件的长度和直径之比较大,工件被顶在头、尾座的两顶针之间后,还受工件本身的自重力及磨削时的磨削力作用,使工件弯曲变形,加工时工件还会发生振动结果使加工后的工件变成腰鼓形,影响了工件
7、的尺寸精度和表面粗糙度。4.磨削加工细长轴步骤由于刚性较差，磨削细长轴须在对称位置上均布使用3～5个中心架，但也不是越多越好，因为每次纵向磨削时工件尺寸都会改变，中心架顶持也必须做相应调整!因此，必须时刻关注中心架支撑爪对工件的顶持变化，必要时甚至需要用V字形木锤柄头跟随砂轮进行纵向磨削!即跟踪顶持法；（1）磨削第一个中心架部位在工件中部磨削出中心架支撑的外圆直径∅100.080.01!圆度和径向圆跳动应在0.005mm以内，长度大于中心架托爪的宽度，表面粗糙度达到Ra0.4采用横磨法切入!（2）调整工作台顶
8、尖与工件轴心同轴度在工件上均布三个中心架，其中在已磨好的中心架上调整垂直与水平托爪起支承作用，注入润滑油，其余中心架不起作用，磨削由于热处理形成的黑皮到见光，先对尾座侧磨削并记下砂轮横向进给手轮刻度值，再对头架侧也磨削到相同刻度，比较两端尺寸差值调整上下工作台，使顶尖与工件轴心同轴度达到要求，再进行粗磨，余量控制在0.08mm。4.结语细长轴的加工在制造业中有着重要的作用，而磨削加工的质量要求往往直
