軸承套圈磨超加工新技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r(二)
2015-11-20
2.3外表面磨削砂輪自動(dòng)動(dòng)平衡技術(shù)
對(duì)于外表面磨削,由于砂輪較大并且為非均質(zhì)組織體,砂輪系統(tǒng)重心總是偏離主軸中心,高速旋轉(zhuǎn)時(shí)必然引起砂輪系統(tǒng)及其整個(gè)機(jī)床的振動(dòng),直接影響機(jī)床的使用壽命。在此情況下,磨削加工將難以達(dá)到高精度,易導(dǎo)致工件表面產(chǎn)生磨削振紋,波紋度增大。
機(jī)床砂輪上直接安裝上機(jī)械的或其他方式的自動(dòng)動(dòng)平衡裝置,開(kāi)機(jī)后快速直接逼近最平衡位置,自動(dòng)平衡較為完善且還可省略砂輪靜平衡。該項(xiàng)技術(shù)的突破推動(dòng)了磨削技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)能夠極大限度地延長(zhǎng)砂輪、修整用金剛石及主軸軸承壽命,減小機(jī)床振動(dòng),長(zhǎng)期保持機(jī)床的原有精度。
2.4快速消除內(nèi)表面磨削空程的技術(shù)
在所有軸承磨加工設(shè)備中,內(nèi)表面磨床的水平具有象征的意義。這主要是磨削孔徑限制了砂輪尺寸及相應(yīng)的系統(tǒng)機(jī)構(gòu)集合參數(shù),從根本上限制了工藝系統(tǒng)的剛性,同時(shí)其加工精度要求較高。這些都要求我們必須對(duì)內(nèi)表面磨削的工藝過(guò)程進(jìn)入深入的研究,除了最大限制地發(fā)揮機(jī)床與砂輪的切削能力外,減小輔助磨削時(shí)間是提高磨削效率的關(guān)鍵,因?yàn)槟ハ骺粘陶颊麄€(gè)磨削時(shí)間的10%左右。
目前,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的快速消除磨削空程的技術(shù)有以下幾種:控制力磨削技術(shù),恒功率磨削技術(shù),利用主動(dòng)測(cè)量?jī)x技術(shù)和測(cè)量電主軸電流技術(shù)。
2.5CNC數(shù)控技術(shù)及交流伺服技術(shù)
交流伺服電機(jī)與PLC可編程序控制器的定位模塊,伺服放大器相連即可構(gòu)成伺服系統(tǒng),伺服電機(jī)本身帶有光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器,將其輸出的信號(hào)反饋到伺服放大器即可構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)。在高轉(zhuǎn)速(3000rpm)及低速運(yùn)轉(zhuǎn)都能保證定位精度,使用伺服系統(tǒng)可以完成快跳、快趨、修整補(bǔ)償、粗精磨削,使機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)大大簡(jiǎn)化,性能可靠性大大提高。
2.6交流變頻調(diào)速技術(shù)
在磨削中砂輪的線速度隨著砂輪的消耗逐漸降低,其開(kāi)始與終末的線速度之比約為3:2。目前,在砂輪磨削領(lǐng)域已采用高線速度磨削,為了提高磨削效率、保證磨削質(zhì)量一致性,采用可編程控制器計(jì)算功能在每次修整砂輪后計(jì)算出砂輪半徑,進(jìn)而計(jì)算出保持砂輪恒線速度的變頻器輸入頻率,并傳送給交流變頻器,從而保證砂輪線速度不變。
3.軸承套圈的超精研加工
超精研加工方法是從30年代中期開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的,其創(chuàng)立就是針對(duì)軸承滾動(dòng)表面加工的,它是一種精密的、經(jīng)濟(jì)的加工工藝,隨著機(jī)械加工零件精密度及表面質(zhì)量要求的不斷提高,超精研加工得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在我們軸承制造的光整加工(拋光、砂布帶研磨、超精磨和超精研)中占據(jù)重要地位。
超精研加工,簡(jiǎn)稱(chēng)“超精加工”,一般是指在良好的潤(rùn)滑條件下,被加工工件按一定的速度旋轉(zhuǎn),油石按一定的壓力彈性地壓工件加工表面上,并在垂直于工件旋轉(zhuǎn)方向按一定規(guī)律作往復(fù)振蕩運(yùn)動(dòng)的一種能夠自動(dòng)完結(jié)的光整加工方法。
超精研工整個(gè)過(guò)程包括獨(dú)立的區(qū)分明顯的三個(gè)階段:修整、恒定切削、磨光(也有分為:切削階段或自銳階段、半切削階段、光整階段)。并且整個(gè)過(guò)程在基本工藝參數(shù)(如切削速度、油石壓力和硬度、振蕩頻率、磨料種類(lèi)、工件材料以及潤(rùn)滑冷卻液等)不變的條件下自動(dòng)完結(jié)。
3.1超精研加工的優(yōu)點(diǎn)
3.1.1能有效的減小圓形偏差(主要是波紋度)。
3.1.2能有效地改善滾道母線的直線性或加工成所需要的凸度形狀。
3.1.3能去除磨削變質(zhì)層,降低表面粗糙度值。
3.1.4能使表面具有殘余的壓應(yīng)力。
3.1.5能夠在加工表面形成紋理均勻細(xì)膩的、較理想的交叉紋路。
3.1.6能使工作接觸支承面積增大。
對(duì)于外表面磨削,由于砂輪較大并且為非均質(zhì)組織體,砂輪系統(tǒng)重心總是偏離主軸中心,高速旋轉(zhuǎn)時(shí)必然引起砂輪系統(tǒng)及其整個(gè)機(jī)床的振動(dòng),直接影響機(jī)床的使用壽命。在此情況下,磨削加工將難以達(dá)到高精度,易導(dǎo)致工件表面產(chǎn)生磨削振紋,波紋度增大。
機(jī)床砂輪上直接安裝上機(jī)械的或其他方式的自動(dòng)動(dòng)平衡裝置,開(kāi)機(jī)后快速直接逼近最平衡位置,自動(dòng)平衡較為完善且還可省略砂輪靜平衡。該項(xiàng)技術(shù)的突破推動(dòng)了磨削技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)能夠極大限度地延長(zhǎng)砂輪、修整用金剛石及主軸軸承壽命,減小機(jī)床振動(dòng),長(zhǎng)期保持機(jī)床的原有精度。
2.4快速消除內(nèi)表面磨削空程的技術(shù)
在所有軸承磨加工設(shè)備中,內(nèi)表面磨床的水平具有象征的意義。這主要是磨削孔徑限制了砂輪尺寸及相應(yīng)的系統(tǒng)機(jī)構(gòu)集合參數(shù),從根本上限制了工藝系統(tǒng)的剛性,同時(shí)其加工精度要求較高。這些都要求我們必須對(duì)內(nèi)表面磨削的工藝過(guò)程進(jìn)入深入的研究,除了最大限制地發(fā)揮機(jī)床與砂輪的切削能力外,減小輔助磨削時(shí)間是提高磨削效率的關(guān)鍵,因?yàn)槟ハ骺粘陶颊麄€(gè)磨削時(shí)間的10%左右。
目前,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的快速消除磨削空程的技術(shù)有以下幾種:控制力磨削技術(shù),恒功率磨削技術(shù),利用主動(dòng)測(cè)量?jī)x技術(shù)和測(cè)量電主軸電流技術(shù)。
2.5CNC數(shù)控技術(shù)及交流伺服技術(shù)
交流伺服電機(jī)與PLC可編程序控制器的定位模塊,伺服放大器相連即可構(gòu)成伺服系統(tǒng),伺服電機(jī)本身帶有光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器,將其輸出的信號(hào)反饋到伺服放大器即可構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)。在高轉(zhuǎn)速(3000rpm)及低速運(yùn)轉(zhuǎn)都能保證定位精度,使用伺服系統(tǒng)可以完成快跳、快趨、修整補(bǔ)償、粗精磨削,使機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)大大簡(jiǎn)化,性能可靠性大大提高。
2.6交流變頻調(diào)速技術(shù)
在磨削中砂輪的線速度隨著砂輪的消耗逐漸降低,其開(kāi)始與終末的線速度之比約為3:2。目前,在砂輪磨削領(lǐng)域已采用高線速度磨削,為了提高磨削效率、保證磨削質(zhì)量一致性,采用可編程控制器計(jì)算功能在每次修整砂輪后計(jì)算出砂輪半徑,進(jìn)而計(jì)算出保持砂輪恒線速度的變頻器輸入頻率,并傳送給交流變頻器,從而保證砂輪線速度不變。
3.軸承套圈的超精研加工
超精研加工方法是從30年代中期開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的,其創(chuàng)立就是針對(duì)軸承滾動(dòng)表面加工的,它是一種精密的、經(jīng)濟(jì)的加工工藝,隨著機(jī)械加工零件精密度及表面質(zhì)量要求的不斷提高,超精研加工得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在我們軸承制造的光整加工(拋光、砂布帶研磨、超精磨和超精研)中占據(jù)重要地位。
超精研加工,簡(jiǎn)稱(chēng)“超精加工”,一般是指在良好的潤(rùn)滑條件下,被加工工件按一定的速度旋轉(zhuǎn),油石按一定的壓力彈性地壓工件加工表面上,并在垂直于工件旋轉(zhuǎn)方向按一定規(guī)律作往復(fù)振蕩運(yùn)動(dòng)的一種能夠自動(dòng)完結(jié)的光整加工方法。
超精研工整個(gè)過(guò)程包括獨(dú)立的區(qū)分明顯的三個(gè)階段:修整、恒定切削、磨光(也有分為:切削階段或自銳階段、半切削階段、光整階段)。并且整個(gè)過(guò)程在基本工藝參數(shù)(如切削速度、油石壓力和硬度、振蕩頻率、磨料種類(lèi)、工件材料以及潤(rùn)滑冷卻液等)不變的條件下自動(dòng)完結(jié)。
3.1超精研加工的優(yōu)點(diǎn)
3.1.1能有效的減小圓形偏差(主要是波紋度)。
3.1.2能有效地改善滾道母線的直線性或加工成所需要的凸度形狀。
3.1.3能去除磨削變質(zhì)層,降低表面粗糙度值。
3.1.4能使表面具有殘余的壓應(yīng)力。
3.1.5能夠在加工表面形成紋理均勻細(xì)膩的、較理想的交叉紋路。
3.1.6能使工作接觸支承面積增大。