在线测量时的磨削参数与内径尺寸控制精度分析

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1、44-45在线测量时的磨削参数与内径尺寸控制精度分析张国兴（上海岸士精密紬承有限公旬，上海201204）摘要:砂轮线速度、工件线速度，砂轮修整时的进刀血、砂轮修整频率、模向进给it的鑫数的选择对微型轴承内径尺寸的精度控制有直接影响。文中就此作了探讨并给岀了较为合理的磨削参数。关權词:微型轴承;磨削;精度中图分类号:TH133.3；TH161.11文献标识码：B文章编号：1000・3762（2004）05-0044・02微型轴承的内圈内径与轴的配合采用基孔制，因而孔的尺寸精度要求较为严格。普通级精度的微型轴承

2、、内圈的内径公差0.008mm,精密级的仅0.004mm。为此通常采用带有在线测量装置的专用磨床。3MZ20IA/1型自动内圆磨床就是被广泛采用的装备之一。该机床为两滚轮一支承式全自动无心内圆磨床,其横向进给速度可以无级调整。磨削进给的动力源是步进电机，脉冲进给每步0.00025mm。砂轮线速度、工件线速度、砂轮修整时的进刀量、砂轮修整频率、横向进给量等参数的选择对轴承内径尺寸精度控制有直接影响。本文以3MZ201A/1磨床为例就这一问题作初步的探讨。如图1所示，磨削余量A为空程、粗磨进给量"/?）、细磨进

3、给量"F）、精磨进给量（AP）四者之和。磨头的横向跳进终点，也就是粗磨进给（伙）的开始点。图1房头玦进位JL、虜戸4童分配示念图（4n空租+4P）从图2中可以看岀，虽戸咻作者通过微机键收稿日期：2003-07-28盘设置的AR、HR、BR、AF、HF、AP、HP、BP、D是完全相同的，但由于三种不同的横向跳进位置，造成各不相同的空程量。尽管三种空程量都没有出现冲撞工件的现象，但横向进给到尺寸终点SQ21.SQ9发讯线的距离G、（7各不相同。致使内径的尺寸控制精度产生了相当大的差异。当通过微机键盘输入的Aw

4、G时，自动进给行程（4）虽然完成，由于工件尺寸没到合格尺寸,SQ21.SQ9不可能发讯，磨头仍以HP速度继续精进给。当工件内径尺寸达到设定值时SQ21.SQ9发讯，完成了磨削全过程。此时，由于进给速度较慢，对提高控制精度十分有利。图2&为理想运行图，它采用粗磨（AK）120步、退让（砍）2步、细磨（AF）60步、精磨（AP）30步,精退让（肿）1步，粗磨速度（HR）为50步/s,细磨速度（HF）为40步/s,帝磨速度（HP）为10步/$,光磨时间D为Iso在线测扯的测头在精磨（AP）阶段的终端（BP）过程中

5、恰好获得尺寸合格的讯息•由SQ21.SQ9发现，完成了磨削的全过程。所以，合理的磨削参数选择应该调节到在光磨时间（D）内，恰到内径的尺寸达到设定值。尽管光磨是无进给磨削，但它也能令内径尺寸略为增加，一旦尺寸合格,SQ21.SQ9会指令测头纵向退出、磨头横向跳出。图2c为病态运行图，其通过微机键盘输入的磨削参数值与图2a全相同，只是砂轮横向跳进的位置前移。因粗磨（航）也是120步，致使空程距离减少。在细磨（的）进行中，在线测量的测头塞入被磨孔径,反映尺寸已到.SQ21.SQ9即时发讯,实现砂轮横向跳出，测头纵

6、向退出。但需提请注意，细磨（HF）的速度是40步/s,即40x0.00025mm/s=0.01mm/s,每秒0.01mm是半径方向的横向进给fit,工件内径的变化量是它的2倍，即0.02mm。虽然SQ21.SQ9指令发岀至指令完成不需要1s,即使是0.2s的瞬间，对于公差仅几个微米的轴承孔径来说，必然会岀现尺寸超出公差带的废品出现。（a）理想运行图整年屋«///

7、»尸出皿」_D.,_At•I■-—（c）炳恋运行图图2运行田图2b为不良运行图，它的不良表现在工

8、件被磨削到合格尺寸时，正处在精磨（AP）阶段，由于没有走完输入微机键盘的AP全程的30步，新的精退（肿）及光磨（D）过程会被省略。这样的运行虽比图2c病态运行时情况有些好转，但即便精磨（AP）阶段精进给速度（"P）为10步/s,尺寸精度不会出问题，但内孔的尺寸分散度不会象图2a合理运行图那样比较集中,孔的表面粗糙度也会因无光磨而逊色于图2a0下面是经过实践摸索的较为合理的磨削参数和具体数据供参考：AR=磨削余量max/2x0.6+空程最AF=磨削余量max/2x0.3AP=磨削余量max/2x0.1BR—2

9、步,BP—1步，光磨（0）—0.5~1・5sHR—40~55步/s,HF—35~50步/sHP—8~15步/s。（编辑:聂龙宜）中国轴承论坛第三届研讨会征文中国轴承论坛由洛阳轴承研究所、河南科技大学和轴承杂志社联合创立。它阮是业内人士就涉及轴承工业发展战略兀当前热门话題进行研讨的论坛，又是企业家、专家和名人政要联谊的场所。中03轴承论坛雇国内外行业人士的然情參6和大.力支持下，分别于2000年.2002年在洛阳和