m1083a无心外圆磨床磨削质量分析.pdf

1、1 2 3 M1083A无 心 外 圆 磨 床 磨 削 质 量 分 析 刘学斌，陈月敏 （哈尔滨轴承配件有限公司 车工分厂，黑龙江 哈尔滨 150036） 摘要：针对无心外圆磨床导板位置调整不当对套圈磨削质量的影响，分析了产生的原因，提出了改进方法, 保证了产品质量。 关键词：轴承套圈；无心外圆磨削；磨削质量；导板改进 中图分类号：TG581 +.1，TH133.33 文献标识码：B文章编码：1672-4582（2012）01-0025-03 Grinding quality analysis on M1083Acentreless cylindrical grinder LiuXuebin,

2、 ChenYuemin ( Turning Sub-factory,Harbin BearingParts Co., Ltd.,Harbin150036, China) Abstract: For the effect of centreless grinder guiding plate on ring grinding quality due to its improper adjusting position, the reason has beenanalyzed and the improvementmethod has been put forwardso asto ensure

3、product quality. Key words: bearing ring; centrelss grinding; grinding quality; improvement of guidingplate 第33 卷第 1 期 2 0 1 2 年 3 月 Vol.33 No.1 Mar. 2 012 哈 尔 滨 轴 承 JOURNALOFHARBINBEARING 收稿日期： 作者简介： 2011- 08- 11. 刘学斌（1963- ），男，工程师. 1. 砂轮2. 套圈3. 导轮4. 托板 图 1仿形原理示意图 1前言 M1083A无心外圆磨床，是磨削轴承套圈外 圆的主要生产设备

4、，用于车工分厂软磨外径工 序。该机床前后各两块相对平行放置厚度相同的 导板。导板的作用是引导套圈正确地进入磨削区 和离开磨削区，并使磨削后的套圈具有正确的几 何形状。这两个引导过程的任何一个如果调整不 当，都将造成磨削的套圈产生缺陷，满足不了技 术要求。因此，导板位置调整的正确与否，将决 定套圈磨削的是否合格。 2无心磨削原理 无心外圆磨削是由砂轮、导轮、托板及工件 组成的磨削区域（如图 1），磨削时工件中心高 于砂轮与导轮中心的连线，工件的轴心线与砂轮 轴线平行，导轮轴线在垂直方向上倾斜一个角 度。前端高，后端低，角度的大小取决于加工 工件外径留量的大小、纵向进给速度的快慢、工 件的几何精度

5、。通常在 330之 间。导轮在垂直方向上的倾斜角的作用是磨削 123 4 1. 砂轮2. 导轮3. 套圈 图 2砂轮与导轮相对位置关系 V导 V垂直 V水平 时导论速度分解为垂直面内的分速度和水平面内 的分速度（图 2）。 V垂直=V导轮cos (m/min)， V水平=V导轮sin (m/min)。 式中V垂直导论速度切于工件且垂直工件轴 线的分速度；V水平导论速度平行于工件轴线方 向的分速度；导轮在垂直方向的倾斜角度。 工件与导轮表面接触定位，磨削时砂轮及导 轮与工件接触瞬间产生力矩，导轮带动工件旋转 纵向进给实现砂轮对工件的磨削。 3软磨加工的过程 轴承套圈外径经车削加工后外径尺寸及精度

6、 不能满足产品要求，必须在精车工序之前对套圈 进行磨削加工，这种对未经过淬火的套圈进行的 磨削加工即为软磨加工。其目的主要是减少或消 除上工序的加工缺陷，统一外径尺寸提高外圆的 几何精度。其次是减少硬磨磨削量提高生产率。 轴承套圈外圆磨削属于贯穿法磨削，对于硬 磨来说砂轮应修整成前后各带有一小斜度的锥 形，以便磨削时进口、出口不至于把套圈外圆表 面刮伤。而用于车加工后的软磨来说就不适用 了。因为软磨磨削量大，即使把砂轮修整成带斜 度的锥面，一是砂轮有效磨削区域减少，砂轮消 耗脱落加快，二是磨削不了多长时间（几分钟） 砂轮锥面就磨平了。若反复修整砂轮锥面，将消 耗大量的时间及砂轮的浪费，既不科学

7、也不经 济。故此软磨外圆时砂轮就不修整成锥面，砂轮 整个宽度的磨粒形成一条没有锥度的直线参与磨 削，增加了砂轮参与磨削的有效面积，这样既提 高了砂轮利用率减少了浪费也降低了成本。因此 用贯穿法软磨外圆对导板位置的调整显得尤为重 要。 4导板的调整 4.1导轮前导板的调整 机床前后两侧导板所处的位置（见图）工 作时两块前导板以导轮一侧为定位面，调整时导 轮前导板应与导轮外表面一致，既 。 （1）当 时，前导板高出导轮表面，磨 削出来的套圈端面外缘上出现啃伤痕迹，见图 。原因是套圈进入磨削区相当于是非常大的磨 量（比正常磨量大几倍）进入磨削，阻碍套圈正 常进入磨削区产生的，应适当向后调整前导板来

8、解决。 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 1. 砂轮2. 砂轮后导板3. 导轮后导板4. 导轮 5. 导轮前导板6. 套圈7. 砂轮前导板 图 3磨削示意图 （2）当 时，导轮前导板低于导轮外表 面，套圈进入磨削区受阻使磨削不顺利，产生停 顿和撞击导轮前端面现象，靠导轮旋转端面摩擦 向上带动套圈进入磨削区，影响套圈磨削的连续 性以及产生垂直差过大。应通过向前适当调整前 导板来解决。 4.2导轮后导板的调整 导轮一侧的后导板正确调整位置应为与导轮 表面平行既 20 （1）当 20时，导轮后导板高出导轮表面， 磨削区中的套圈离开时受阻，致使磨削区中的套 圈磨削时间延长，将造成尺寸变小。受阻严

9、重 时，套圈容易在磨削区域后侧向上跳起甚至伤 人，应向后适当调整后导板来消除此现象. （2）当 20时，导轮后导板低于导轮表面， 则套圈离开磨削区时向导轮侧倾斜，磨削出的套 圈外圆表面边缘上产生被多磨去的现象，造成表 面缺陷，见图 5 。应适当向前调整后导板。 4.3 砂轮后导板的调整 （1）当 30时，砂轮后导板高出砂轮表面顶 住套圈，使磨削区中的套圈无法正常离开磨削 区，磨削无法进行。 （2）当 30时，导板与砂轮表面在一条直线 上，套圈与导板有摩擦接触产生阻力，阻碍正常 磨削。 （3）当 30时，导板低于砂轮表面属于正常 图 4 套圈端面啃伤和磨伤现象图 5 套圈外圆表面缺陷 啃伤 磨伤

10、 26 哈 尔 滨 轴 承第 33 卷 磨削，大约低5mm即可。因为砂轮后导板的作用 是限制套圈离开磨削区时，易产生向砂轮一侧跳 起离开导板掉下去现象，所以间隙适当即可。 4.4砂轮前导板的调整 机床工作时，两前导板以导轮一侧为基准， 砂轮一侧导板与套圈有一定量的间隙（比砂轮靠 后些）既 40。间隙不能太小，因为轴承套圈 在车削加工过程中，由于机床（型号为HZC20- 1Z）使用年限长、负荷量大、精度降低。车加 工后的套圈外径尺寸不一致、散差大，很难保证 在同一尺寸公差范围内，这样就影响软磨无心磨 床正常磨削中的进活质量。由于车加工外径尺寸 散差大，若间隙太小当尺寸公差大的套圈进入 时，容易把

11、套圈卡住不能往里正常进给，而间隙 太大时，虽然不能卡住套圈，但因为是人工用手 推活，用力大小不均衡。用力小影响工件的垂直 差，套圈间断不连续。用力大套圈容易从前导板 处刀板上向砂轮一侧蹦起，尤其磨削轻系列套圈 时非常明显，恰好在砂轮的前面加上手往里推活 进给，瞬间砂轮端面就把蹦起的套圈端面磨伤， 见图 4 。 而这时需缓一下手停止用力，蹦起的套圈再 滑到刀板上手再继续推活。由此每天造成的废品 不在少数，大约能有几十个甚至更多。让人不可 思议的是到每个月成品往车工返废品时，误把端 面磨伤的废品套圈说成是软磨双端面产生的，给 软磨双端面造成额外损失。因此安装砂轮前导板 时把砂轮一侧导板在水平面内调

12、整成倾斜位置即 可，既在前导板背面里端垫上3mm厚的垫片即可 达到目的。形成一个喇叭口型进活状态。这样就 限制了套圈往砂轮一侧蹦起，杜绝了上述原因产 生的废品。同时换活调整也非常方便不受影响。 5结论 在实际生产过程中，要善于摸索总结出符合 自身设备特点，加工状况的调整方法，提高生产 效率，减少了废品总量降低了生产成本，增加了 经济效益。同时换活调整也非常方便不受影响。 （编辑：杨晓慧） （上接第1页） 图 1轴承结构 2.2 保持架的优化设计 如图 2 所示，保持架（件2）由若干段碳素 合金薄钢板焊接组成，焊接前在每段钢板上等距 冲制出矩形兜孔，再通过机械冲压将这钢板加工 成圆弧形状，经机械

13、整形后进行焊接，焊接后再 进行二次整形、圆度检测及表面磷化。在轴承运 转过程中这种整体式保持架能够有效保证滚动体 间间隙的均衡与稳定，防止滚动体在间隙较大处 发生翻转。 经计算及多项试验对比，确定兜孔长度JL、 图 2保持架结构 宽度Jb及保持架钢板厚度尺寸Js取值如下： JL=（1.051.10）取值精确到0.5 （5） Jb=（1.031.05）Dw取值精确到0.5（6） Js=（0.10.15）Dw取值整数（7） 结合滚动体数量Z，验证保持架梁宽尺寸 ， 以保证 0.14Dw。若不符合，可通过调整滚子 直径Dw取得。 =Dpwsin()Jb取值精确到0.01（8） 2.3 轴圈、座圈挡边直径的优化设计 轴圈挡边直径dp及座圈轴圈挡边直径Dp取值如 下： dp=DpwJs取值精确到0.1（9） Dp=DpwJs 取值精确到0.1（10） 式中： =（0.0050.010） （DpwJs）（11） 3结束语 优化后的整体式保持架有效地控制了滚动体 间隙的不均衡性，减少了滚动体翻转的几率。同 时，由于滚动体得到良好的引