今年年初我公司接到昆山一客户的订单 ,在一套检具中有一半球体零件 ,如图 1。图 1此半球体零件原先准备采购现成的球体进行再加工 ,可是由于是非标准尺寸 ,而且仅需两件 ,如果定做 ,成本很高 ,而且制造周期长 ,我们准备用现有设备进行加工。坐标磨床是我公司常用设备 ,而且精度高 ,于是便采用坐标磨床加工此零件。1 准备在坐标磨床上磨削球体 ,直径公差 0 0 1mm ,同轴度为 0 0 0 5mm ,表面粗糙度Ra=0 2 μm。这些要求都是比较高的 ,加工时我们把两件工件合二为一 ,并且在中间加一垫片使它的厚度达到两倍的圆心厚度 ,如图 2。图 2在使用坐标磨床加工球体时 ,主要是利用球体本身的自转和坐标磨床砂轮的相对于工件公转进行磨削。对工件而言 ,自转旋转时 ,圆心必须通过工件的轴心 ;而砂轮必须以工件的圆心为基准作圆弧运动 ,从而完成工件的磨削。2 夹具的设计由于工件的精度高 ,因此夹具的要求更高。为了保证加工精度 ,我们利用两顶尖进行加工 ,首先做好两顶尖的同轴 ,这样在转动时保证工件的跳动尽量小 ,同时采用带传动 ,尽量使传动平稳。如图 3。图 33 砂轮的选用为了保证球体的磨削精度 ,对砂轮也做出了相应的选择。由于砂轮在与工件磨削时是点接触 ,而且完成一次磨削需要相当长的时间 ,因此要保证砂轮的脱粒极小 ,在很长时间内要保证砂轮几何形状的正确。因此我们选择了MooreCBN - 850 58-BM树脂结合剂砂轮 ,此砂轮磨料是立方氮化硼 ,磨料硬 ,磨削性能好 ,磨粒不易脱落 ,可以长时间保持砂轮的几何形状 ,因此磨削精度高。4 实际磨削首先将两顶尖夹具直接在坐标磨床上校正 ,保证两顶尖的上母线等高以及侧母线的等值。将两工件和垫片同时装夹入一心轴 ,如图 4。在两工件中加入的垫片精度要求较高 ,垫片厚度公差控制在 0 0 0 2mm ,而工件加垫片的总厚度叠加尺寸尽可能保证在 0 0 0 4mm ,穿过工件的心轴是有相当硬度的淬火钢 ,硬度大于 4 5HRC ,与工件内孔间隙配合 ,但间隙小于 0 0 0 4mm ,心轴左台阶面的端面跳动小于0 0 0 2mm。工件装夹完毕后 ,在数控坐标磨床上进行编程。机床主轴位置定位于工件旋转轴心 (即两顶尖轴心 )作约1 2 0°的圆弧旋转运动 ,而砂轮作上下快速的磨削 ,根据加工的余量和背吃刀量及时调整带动工件旋转的电动机速度。在最后精磨阶段 ,尤其要控制背吃刀量和磨削速度 ,以保证尺寸精度和表面粗糙度要求。图 5为完成的工件。图 55 结论通过实践 ,在坐标磨床上磨削球体是完全可行的 ,而且可以完全满足零件的各项技术要求 ,开辟了特殊零件加工的新方法 ,提高了公司产品的技术含量 ,同时还为公司节约了一笔可观的资金。坐标磨床上磨削球体@谷连峰$江苏无锡爱锡量仪有限公司!214015
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