对ＭＺ2 0 4Ａ、ＭＺ2 0 8Ａ内圆磨床进行高速磨削改进后 ,砂轮线速度提高到 350ｍ/ｓ以上 ,使工件表面质量和生产效率明显提高 ,尤其对于磨削直径大于 2 5ｍｍ的工件 ,生产效率提高 2 9%以上。在高速磨削改进过程中遇到的难度最大的问题是振纹问题 ,其次是螺旋纹问题。振纹的产生一般认为与机床刚性、外源振动、电主轴平衡、砂轮与工件的转速 比匹配、磨削余量、砂轮接杆的刚性、砂轮选择与修整、工件轴砂轮轴轴承间隙、工件偏心量、磁极工装刚性以及工件外径棱圆度等因素有关<1～3> 。对于设备及其部件的刚性、平衡、振动以及磨削进给过程中的综合状态 ,先进的技术是利用探头通过微机直接输出各种功率、振动等等曲线 ;也有用振动仪来检测磨削进给过程中的振动曲线 ,而我们缺乏此方面的所有手段。就原 (低速 )机床刚性是否适应高速磨削改进 ,咨询原设备厂也没得到满意的答复。由文献 <2 >推荐砂轮与工件的转速比匹配在 40～ 80。因此只能在认为原机床刚性、外源振动、电主轴平衡、磨削余量、工件轴砂轮轴轴承间隙、磁极工装刚性以及工件外径棱圆度等因素都假设稳定理想的前提下 ,对其他因素进行正交分析。以用ＭＺ2 0 4Ａ内圆磨床磨削Ｌ44649内径(2 6.988ｍｍ)为例 ,更换高速轴 ( 4 80 0 0ｒ/ｍｉｎ)、油雾器、变频器、高速磨削液、大流量高压泵、高速砂轮及砂轮接杆 (直径增加 2ｍｍ)等等 ,就工件与砂轮的转速比匹配、高速砂轮及工件偏心量调整三因素进行正交分析。由于原工件电机ＹＤ90Ｌ -8/ 4的转速范围为 2 4 0～ 81 5ｒ/ｍｉｎ ,砂轮与工件的转速比范围为 58.9～ 2 0 0 ,先期试验证明 ,在此转速比范围不能消除振纹 ,所以必需更换工件电机为ＹＤ90Ｌ - 4/ 2 ,以提高工件转速、降低砂轮与工件的转速比。有关试验条件及结果见表 1、表 2。 从表 2看工件转速在 1 630ｒ/ｍｉｎ时振纹消表 1 三因素位极表因 素 工件转速 /ｒ·ｍｉｎ- 1 高 速 砂 轮工件偏心量调整位极 1815Ｐ2 2 2 2 8ＭＡ80ＫＶ60稍大位极 2 12 60 Ｐ2 2 2 2 8ＰＡ/ＭＡ10 0Ｌ6Ｖ60“Ｓ” 正常位极 3 163 0 Ｐ2 2 2 2 8ＳＡ/ＭＡ12 0Ｍ5Ｖ60“Ｓ” 稍小失 ,质量综合评分最高 ,而且工件转速具有最大极差ΔＭＡＸ值 ,说明砂轮与工件的转速比匹配为三者中最重要因素 ;同样砂轮的选择次之 ,从砂轮耐用度 (件 /砂轮 )及工件表面粗糙度Ｒａ值看 ,Ｐ2 2 2 2 8ＳＡ/ＭＡ1 2 0Ｍ5Ｖ60“Ｓ”较好 ;相反工件偏心量的微小调整对振纹的消除影响不大 ,正常调整即可。按此方式推广到其他尺寸段工件后 ,消除振纹的砂轮与工件的转速比匹配综合结果如表 3。由表 3各尺寸段工件高速磨削改进中合适的砂轮与工件转速比匹配大约为 30左右表 2 利用Ｌ9(34 )表试验结果试验号工件转速砂轮偏心量振纹砂轮耐用度Ｒａ/μｍ 综合评分1113有 60 -2 02 2 11有 60 -5 03 3 12无 60 0 .2 819～ 0 .5 162 80412 2有 160 -3 05 2 2 3有 160 -6063 2 1无 160 0 .2 63 1～ 0 .490 7 907 13 1有 2 0 0 -4 082 3 2有 2 0 0 -7093 3 3无 2 0 0 0 .2 15 0～ 0 .5 0 5 7 10 0位极 1和 90 15 0 180位极 2和 180 180 180位极 3和 2 70 2 10 180ΔＭＡＸ 180 60 0 ∑ =5 40表 3 砂轮与工件的转速比匹配综合结果加工型号加工部位工件孔径/ｍｍ磨削方式电主轴转速/ｒ·ｍｉｎ- 1工件轴转速/ｒ·ｍｉｎ- 1转速比匹 配更 换工件电机ＬＭ11949内径 19.0 5 0低速 3 60 0 0 815 44.2高速 5 10 0 0 163 0 3 1.3需要Ｌ4464 9内径 2 6.988低速 3 60 0 0 815 44.2高速 480 0 0 163 0 2 9.4需要ＬＭ670 48内径 3 1.75 0低速 2 40 0 0 815 2 9.4高速 3 60 0 0 12 60 2 8.6需要ＬＭ11910外滚道 3 5 .5 41低速 2 40 0 0 815 2 9.4高速 3 60 0 0 12 60 2 8.6需要Ｌ68111外滚道 48.795 低速 180 0 0 815 2 2 .1高速 2 40 0 0 815 2 9.4不需要 振纹消除后个别情况下还会出现螺旋纹 ,这是由于高速磨削大幅度提高工件表面质量 ,降低粗糙度Ｒａ值 ,使得那些低速磨削中可以掩盖的各种螺旋纹显得非常明显。螺旋纹的产生原因分析及解决与振纹相同 ,在我们试验中主要与砂轮硬度及其修整、调整有关MZ204A和MZ208A磨床高速磨削时的 振纹分析$烟台柏美亚(中国)有限公司!(山东烟台264004)@杨佐磨床;;
磨削;;沟道;;表面缺陷经改造后的MZ20 4A和MZ2 0 8A磨床 ,砂轮线速度可达 5 0m/s以上 ,效率提高 ,随之产生振纹。文中就工件与砂轮的转速比匹配、高速砂轮的选择及工件偏心量调整三因素进行正交分析 ,得出砂轮与工件转速比匹配是最重要的因素 ,且取 30左右为宜。附表 3个1 杨佐等 .MZ2 0 4A和MZ2 0 8A内圆磨床的高速磨削改进 .轴承 ,1998(6 )
2 连振德 .轴承零件加工 .机械工业部洛阳轴承研究所 ,1988.
3 张文现等 .滚动轴承套圈磨削质量解疑 .机械电子工业部洛阳轴承研究所 ,1988.
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