在万能外圆磨床上磨削内球面,如图6-12所示。磨削时,将工件安装在头架的三爪卡盘上,并用百分表找正,然后把头架扳转一个a角,再根据球面直径计算出所需砂轮的直径,把选定的砂轮安装在内圆磨头上,用金刚石笔将砂轮修整到所需要的尺寸,使砂轮的径向跳动量减小。然后再横向移动砂轮架,使砂轮轴心线与工件轴线交于球心。这时就可以开动机床,移动工件接近砂轮进行磨削。为了达到沿砂轮轴向的微量进给,可装一百分表7用挡铁6定位,转动纵向进给手轮,进行进给。
砂轮直径d0和头架应扳的a角计算:
式中 d0——砂轮直径(mm);
D——球面直径(mm); K——球面大于或小于半径时的高度。当工件球面大于半圆时为正值,小于半圆时为负值,等于半圆时为零。 a角的计算: sina= d0/D 式中 a——头架应扳的角度(°); d0——砂轮直径(mm); D——球面直径(mm); 内球面(或外球面)的磨削应用杯形砂轮较好,修正容易,还可以避免法兰盘活螺丝钉碰到工件表面。磨头的接长轴尽可能刚性要好。磨削时,进给量要小些。 10 空心细长轴的磨削 工件壁厚为孔径的1/6左右、长度与外径之比大于15倍的工件,称为空心细长轴。这类工件的毛坯一般是无缝钢管,它的壁厚不均匀,在车削外圆后增加了原有的内应力,磨削时产生的热量。引起工件圆周方向变形很不均匀,而产生单面切削现象,影响了工件的圆度。为了保证工件的加工质量,减少工件变形与烧伤,可将工件的一端用油脂封上,在孔内灌油冷却液后,再将工件的另一端也用油脂封住,然后将工件安装在两顶尖上。这样既排除了孔内的空气,又增加了冷却效果,从而减小了工件的热变形。另外工件在安装鸡心夹头时,夹紧力要小,以防把工件夹扁,影响工件的加工精度。
11 开槽砂轮
为了改善砂轮的磨削性能,一般砂轮的开槽方向,都是平行于轴线,而且是圆周分布,主要适用于磨削硬脆性材料。但为了改变硬度低、塑性高、线膨胀系数大的铜和铝及其它们的合金的磨削,还采用图6-14的砂轮开槽,收到了良好的效果。
选用普通棕刚玉砂轮,在砂轮外圆上开一个a、b、c相等,槽深(5~6)mm的60。槽,采用煤油加10%的机械油作冷却润滑剂。砂轮开槽的目的,梯形槽可作为储存冷却润滑液,增强磨削中的冷却,同时也减少了砂轮与工件的接触面积,减小工件磨削中的热变形。
利用这种开槽的砂轮磨削铜、铝等合金,每次进给量可达(0.06~0.08)mm,磨削效率比一般磨削高(1~2)倍,表面粗糙度可达Ra0.1μm,磨削黑色金属的效果也比较好。
12 延长金刚石笔寿命的方法
磨床砂轮修整器上金刚石笔尖的中心高,一般与砂轮中心线在同一水平上,这样使在用金刚石修整砂轮时,只能用金刚石的前端很容易磨平,失去切削能力,必须烧下来转好方位重新焊接,才好使用。如果按图6-15所示的方法,把金刚石笔的高度降(30~50)mm,再倾斜15。左右,用金刚石的侧面与砂轮接触,并随时旋转使用,这样就不必重新焊接,延长了金刚石的使用寿命。
13 磨削加工软橡胶螺纹
在软橡胶工件上车削螺纹,由于橡胶的硬度很低、抗拉强度小、延伸率很大(是45钢的(31~43)倍)、弹性模量极小(是一般钢铁的1/30000),所以它有良好的弹性、柔顺性、易变性和复原性,在它上面加工螺纹极为困难,特别是小螺距、异形螺纹更为困难。为此,就制作一个可扳螺旋角的电动或风动磨头,在车床上用磨削的方法加工橡胶螺纹。也可在铲齿车床或螺纹磨床上磨削橡胶螺纹。
在车床上磨削时,选用磨料为白刚玉、粒度为60#~80#陶瓷结合剂的碟形砂轮;工件速度为(5~10)m/min;砂轮速度为(18~25)m/s;螺纹牙形高度6mm以下,可以一次走刀磨出;砂轮工作部分形状,用金刚石笔或人造聚晶金刚石复合片工具、电镀金刚石油石修整成与螺纹槽型相符的形状;如需进行螺纹分头,与车削螺纹分头方法相同;磨削时可用不含油的水溶液,也可以干磨。通过多次在车床磨削加工橡胶螺纹,螺距为(0.5~25.4)mm,最大的螺旋辊的导程为1280mm,均获得成功,而且螺纹的牙形表面光洁并且无毛刺。
14 用电镀金刚石小磨轮磨小孔
磨削淬火后的工具钢、合金工具钢和硬质合金冲模上直径(1.8~10)mm的小孔,原采用白刚玉和碳化硅为磨料的砂轮,在磨削过程中,不仅砂轮磨损快、工件表面粗糙度高,而且效率低和加工精度差及换砂轮的辅助时间多。
为改变上述的情况,采用了电镀人造金刚石小磨头,并把磨头的转速提高到60000r/min。这样,使小磨头的耐用度比原两种磨料的砂轮耐用度提高了(30~40)倍,生产效率提高了50%,加工精度也很好。
15 快速平衡砂轮的方法
砂轮装在轴套上进行平衡的方法,如图6—18所示。先将配重块按圆周三等分的位置固定好,并顺次按1、2、3用粉笔编上号。配重块2与3朝下,把配重块1的位置调整在配重块2与3的重心线上,如图6—18中所示,这时砂轮处于平衡。这第一步一定要仔细进行,重复两次,保证砂轮停止在同一个方向。然后用同样的方法依次分别调整配重块2与3,使砂轮在配重块1、2、3三个位置上都处于自然平衡状态,这样就完成了砂轮平衡的调整工作。
为了检验砂轮是否达到平衡的要求,把砂轮在平衡架上旋转任一位置,砂轮自然静止,此时砂轮平衡已达到要求。如果不能自然静止,则说明配重块没有调整好,还必须按上述方法重新调整。
注意事项:双杠式砂轮平衡架它的水平位置对平衡质量影响很大,必须使平衡架保持水平位置;砂轮内孔与轴套的配合间隙不宜过大,以免造成砂轮偏重,使平衡配重块叠在一起,造成使平衡困难;新砂轮平衡后,装在磨床上修整好外圆,应从机床上卸下来,再仔细按上面的方法平衡一次,以保证平衡质量。
16 用小直径砂轮磨削大内圆弧面
磨削如图6-20中所示的工件1内弧面。圆弧半径R为20000mm,对应的弦长为40mm。如此大的内圆弦面,若采用成形和摆动磨削,都将是困难的。
为了解决这一难题,可采用图6-20所示的方法,将杯形砂轮倾斜。角,则在磨削面上的投影是一个椭圆。用这一椭圆曲线代替半径为R的圆弧,若圆弧对应的弦长不大,磨削所用杯形砂轮的半径,又足够大,并保证圆弧的中点和两端点与替代它的椭圆曲线上点重合,这种替代的误差一般都在允许的公差内。砂轮主轴倾斜a角,可用下式计算:
sina=r/R
式中 r——杯形砂轮半径(mm);
R——工件内圆弧半径(mm)。
从理论分析产生的误差得出,砂轮半径r必须大于圆弧所对应的弦长L,且r/L越大,其误差越小,对一般要求的工作,可以忽略不计。