不锈钢细长轴磨削加工的工艺改进
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床 、砂轮 、辅 助工夹 具 和工件 之 间 的调 整 ，增 大 了 系统 共振 的 因素 ，因此 容易 导致 工件表 面 呈竹节 形
陷 ，表面粗糙度 ａ．ｇ 以 内， ０ ｍ ４ 用标准顶尖涂色检 查
５１
精密 制造 与 自动化
接 触 面 大于 ８ ％，圆锥的圆度公差应在 ００ ２ ０ ． 以 ０ ｍｍ 内，两端 中心 孔 同轴度 公差应 在 ０ ２ ｑ 内，采 ． 以 ０ ｍｎ
图 １ 校准轴
时 ，在高温高压 的作用下 ，磨 屑易粘 附在砂 轮上 ，填
满 磨粒 间 的空 隙，使 磨粒 失去切 削作 用 。不锈钢 的 类 型 不 同 ，产 生 砂 轮 堵 塞 的情 况 也 不 相 同 ，磨 削 １ ｒ ９ ｉ的 材 料 ， 粘 附 、 堵 塞 现 象 比 磨 削 Ｃ ｌ ＮｉＴ ８ １ ｒ ３ Ｃ ｌ 马 氏体不锈 钢 材料更 严重 ； Ｃ ｌ 、２ ｒ３等 （） ３ 不锈钢 的线膨胀 系数 大 ，在磨 削热 的作 用下 易产生变形，尺寸难 以控制。尤其是细长轴类零件，此
工件Байду номын сангаас安装 时 的顶紧 力 。顶紧力 过 小时 ，工件 易产 生
轴 向窜动 ，过大 时易使 细长轴 产 生弯 曲变形 ，调 整
时应使 弹簧 项尖压 缩 １ 为佳 。 ～２ｍｍ
图 ２ 加工示意图
２ ３ 采用双爪拨盘 ．
采 用双 爪拨盘 和双 爪鸡 心夹 头 ，能使工 件在 旋 在 磨 削过程 中 的使用 方法 ：支撑 棒 宽度 要 一 直 一 处在 工件 的磨 削部位 上 ，与砂轮 相对 ，当工 作 台作
易 导 出，工件 表面 易产 生烧 伤 、退火 等现 象 ，退火
层深度有 时可达 ００ ～００ Ｔ。磨削过程 中产生严 ．１ ． ｍｌ ２ ｌ
重 的挤 压 变 形 ，导 致 磨 削 表 面 硬 化 ，特 别 是 磨 削
１ ｒ８ ９ ｉ 氏体不锈 钢时 ，由于奥 氏体组织不够稳 Ｃ ｌＮｉＴ 奥
定 ，磨削后 易产 生马 氏体组织 ，使表面硬化严重 ；
（） ２ 不锈 钢 的韧性 大 ， 强度 高 ， 热 而砂轮 磨粒 的
切 削刃具 有较 大 的负前 角 ，磨 削过程 中磨 屑不容 易 被 切离 ，切 削阻力 大 ，挤压 、摩擦 剧烈 ，单位 面积
磨 削 力很 大 ，磨 削 温 度 可 达 １ ０ ～ １５ ０ 。 同 ０ ０ ℃ ０
精 密制 造与 自动 化
。・ 。・ ｅ｝ ∈ ｏ・ 。・ ｝。 － — ｝ ｅ｝ ｅ Ｅ ＜； 。 ∈ 。・ 。＜｝ｏ・； 。 言 孝 ∈．
２ １年 第 ２ ０２ 期
工 艺 与 装 备 ０
・ ｝ｏ＜ ｏ＜＞。 号 ∈ 。 ∈ ＜＞。・≥ ｏ・＞。・＞ｏ ・ 。 ∈． ∈ ∈
不锈 钢 细长 轴 磨 削加 工 的工 艺 改进
２ １年第２ ０２ 朗
加 工过 程 中 的振 动 让 刀 现 象 ，特 制 作 了木 制 辅 助
工 装 ～ 支 撑 减振棒 ，如 图 ２所示 。该支撑 减振棒 为 长方形，宽度在 ２ ｌ 左右，厚度在 １ ＩＩ ５ｎ ｌ ｒＴ ０１Ｔ 以上 ，长 Ｔ Ｉ 度为 １０ ｎ。 ２ｔ ｉ ｏ
２ 磨削前期准备工作 ２ １ 研磨 中心孔 ． 中心孔 是 磨外 圆 时的基准 ，它 的精 度直接 影 响
外 圆 的质 量 ，而 热 处 理 后 细 长 轴 的 中心 孔 产 生 变
形 。 中 心孔 必 须 经 过 修 研 ，不 得 有 毛 刺 碰 伤 等 缺
（） 削细 长轴 时 ， ３磨 由于 中心架 的使 用妨 碍 了机
用 高精度硬 质 合金顶 尖 。
２ ２ 调整机床 ．
消 除振源 ，用动 平衡 法平衡 电动 机 的转子 ，调
整 皮带使 其松 紧度 合适 ；隔离 外来 的振源 ，以消 除 外 界 的强迫振 动造 成对 细长轴 加工 的不 利影 响 。
调 整工件 的预 紧力 ，头架 与尾 架 的距离 决定 了
高 ，工件材料 为 １ ｒ８ ９ ｉ Ｃ ｌＮｉＴ 不锈钢 ，属于 典型 的细
长 轴 ，在 磨 削 时工件表 面烧 伤变 形十 分严 重 ，振动
较 大 ， 零 件 尺 寸 和 形 位 精 度 难 以保 证 。 针 对 这 些 难 点 ，经过试 验 后 ，在加 工方 法 、砂轮 、进 给量
等 方面 采取 了一 定措 施 ，加 工 出合格 的产 品。
１ 不 锈钢 细 长轴 的加 工难点
细长轴 磨 削加 工具有 以下 的加 工特 点及 难 点： （） 削细长 轴 时 ，由于其 刚性差 ， １磨 产生 的径 向
切 削 力和 工件 白重会 使工 件弯 曲，磨 出的工 件呈 现
腰 鼓形 状 。 同时 ，磨削 时 易产 生振动 出现纵 向
关键 词 不锈钢细长轴 磨 削 改进 措 施
有 一个 零件 校准 轴部件 ，如 图 １ 示 。其 长度 所 与 直 径 比达 到 ２ ，外 圆 同轴度 及 直 线度 要 求 都 很 ５
或棱 圆形 。
作为 １ ｒ８ ９ ｉ Ｃ ｌＮｉＴ 不锈 钢材 料 ， 削过程 又有 其 磨
特殊 的难 点 。 （） 锈钢 的导热系 数小 ， 削时产 生 的高温 不 １不 磨
振 痕 ， 影响 了加工 精度 和质 量 ；
（） 削 产 生 的 热 量 会 在 圆 周 方 向 产 生 较 大 ２磨 的 变形 ，而且 变形 量 是不均 匀 的 。磨 削前 ，工件 圆
现 象更 为严 重 。
度误差较大，加上磨削过程中的热变形 ，增加了圆
度误 差 ， 生 单面切 削 ， 产 工件 的 圆度很难 达 到要 求 ；
董 华超 孥智 勇
（ 国工程物 理研 究 院 四川 绵 阳 ６ １ ０ ） 中 ２ ９ ０
摘 要 针对 １ ｒ８ ９ ｉ Ｃ ｌＮｉＴ 不锈钢 细长轴 磨削过程 中出现 的问题 ， 分析 了其加工 中的难点 ， 并研究 了特别 的改进措
施，以保证零件 的加工精度 。结果表 明，通过对砂轮及装夹方式的选择、支撑减振棒的应 用、砂轮修整方法 、改 善冷却方法减 少工件装 夹时间和磨 削参数 的改进 ， 效果较 好， 以后解决 同类 问题提供了一种可借鉴 的工 艺方法 。 为
陷 ，表面粗糙度 ａ．ｇ 以 内， ０ ｍ ４ 用标准顶尖涂色检 查
５１
精密 制造 与 自动化
接 触 面 大于 ８ ％，圆锥的圆度公差应在 ００ ２ ０ ． 以 ０ ｍｍ 内，两端 中心 孔 同轴度 公差应 在 ０ ２ ｑ 内，采 ． 以 ０ ｍｎ
图 １ 校准轴
时 ，在高温高压 的作用下 ，磨 屑易粘 附在砂 轮上 ，填
满 磨粒 间 的空 隙，使 磨粒 失去切 削作 用 。不锈钢 的 类 型 不 同 ，产 生 砂 轮 堵 塞 的情 况 也 不 相 同 ，磨 削 １ ｒ ９ ｉ的 材 料 ， 粘 附 、 堵 塞 现 象 比 磨 削 Ｃ ｌ ＮｉＴ ８ １ ｒ ３ Ｃ ｌ 马 氏体不锈 钢 材料更 严重 ； Ｃ ｌ 、２ ｒ３等 （） ３ 不锈钢 的线膨胀 系数 大 ，在磨 削热 的作 用下 易产生变形，尺寸难 以控制。尤其是细长轴类零件，此
工件Байду номын сангаас安装 时 的顶紧 力 。顶紧力 过 小时 ，工件 易产 生
轴 向窜动 ，过大 时易使 细长轴 产 生弯 曲变形 ，调 整
时应使 弹簧 项尖压 缩 １ 为佳 。 ～２ｍｍ
图 ２ 加工示意图
２ ３ 采用双爪拨盘 ．
采 用双 爪拨盘 和双 爪鸡 心夹 头 ，能使工 件在 旋 在 磨 削过程 中 的使用 方法 ：支撑 棒 宽度 要 一 直 一 处在 工件 的磨 削部位 上 ，与砂轮 相对 ，当工 作 台作
易 导 出，工件 表面 易产 生烧 伤 、退火 等现 象 ，退火
层深度有 时可达 ００ ～００ Ｔ。磨削过程 中产生严 ．１ ． ｍｌ ２ ｌ
重 的挤 压 变 形 ，导 致 磨 削 表 面 硬 化 ，特 别 是 磨 削
１ ｒ８ ９ ｉ 氏体不锈 钢时 ，由于奥 氏体组织不够稳 Ｃ ｌＮｉＴ 奥
定 ，磨削后 易产 生马 氏体组织 ，使表面硬化严重 ；
（） ２ 不锈 钢 的韧性 大 ， 强度 高 ， 热 而砂轮 磨粒 的
切 削刃具 有较 大 的负前 角 ，磨 削过程 中磨 屑不容 易 被 切离 ，切 削阻力 大 ，挤压 、摩擦 剧烈 ，单位 面积
磨 削 力很 大 ，磨 削 温 度 可 达 １ ０ ～ １５ ０ 。 同 ０ ０ ℃ ０
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不锈 钢 细长 轴 磨 削加 工 的工 艺 改进
２ １年第２ ０２ 朗
加 工过 程 中 的振 动 让 刀 现 象 ，特 制 作 了木 制 辅 助
工 装 ～ 支 撑 减振棒 ，如 图 ２所示 。该支撑 减振棒 为 长方形，宽度在 ２ ｌ 左右，厚度在 １ ＩＩ ５ｎ ｌ ｒＴ ０１Ｔ 以上 ，长 Ｔ Ｉ 度为 １０ ｎ。 ２ｔ ｉ ｏ
２ 磨削前期准备工作 ２ １ 研磨 中心孔 ． 中心孔 是 磨外 圆 时的基准 ，它 的精 度直接 影 响
外 圆 的质 量 ，而 热 处 理 后 细 长 轴 的 中心 孔 产 生 变
形 。 中 心孔 必 须 经 过 修 研 ，不 得 有 毛 刺 碰 伤 等 缺
（） 削细 长轴 时 ， ３磨 由于 中心架 的使 用妨 碍 了机
用 高精度硬 质 合金顶 尖 。
２ ２ 调整机床 ．
消 除振源 ，用动 平衡 法平衡 电动 机 的转子 ，调
整 皮带使 其松 紧度 合适 ；隔离 外来 的振源 ，以消 除 外 界 的强迫振 动造 成对 细长轴 加工 的不 利影 响 。
调 整工件 的预 紧力 ，头架 与尾 架 的距离 决定 了
高 ，工件材料 为 １ ｒ８ ９ ｉ Ｃ ｌＮｉＴ 不锈钢 ，属于 典型 的细
长 轴 ，在 磨 削 时工件表 面烧 伤变 形十 分严 重 ，振动
较 大 ， 零 件 尺 寸 和 形 位 精 度 难 以保 证 。 针 对 这 些 难 点 ，经过试 验 后 ，在加 工方 法 、砂轮 、进 给量
等 方面 采取 了一 定措 施 ，加 工 出合格 的产 品。
１ 不 锈钢 细 长轴 的加 工难点
细长轴 磨 削加 工具有 以下 的加 工特 点及 难 点： （） 削细长 轴 时 ，由于其 刚性差 ， １磨 产生 的径 向
切 削 力和 工件 白重会 使工 件弯 曲，磨 出的工 件呈 现
腰 鼓形 状 。 同时 ，磨削 时 易产 生振动 出现纵 向
关键 词 不锈钢细长轴 磨 削 改进 措 施
有 一个 零件 校准 轴部件 ，如 图 １ 示 。其 长度 所 与 直 径 比达 到 ２ ，外 圆 同轴度 及 直 线度 要 求 都 很 ５
或棱 圆形 。
作为 １ ｒ８ ９ ｉ Ｃ ｌＮｉＴ 不锈 钢材 料 ， 削过程 又有 其 磨
特殊 的难 点 。 （） 锈钢 的导热系 数小 ， 削时产 生 的高温 不 １不 磨
振 痕 ， 影响 了加工 精度 和质 量 ；
（） 削 产 生 的 热 量 会 在 圆 周 方 向 产 生 较 大 ２磨 的 变形 ，而且 变形 量 是不均 匀 的 。磨 削前 ，工件 圆
现 象更 为严 重 。
度误差较大，加上磨削过程中的热变形 ，增加了圆
度误 差 ， 生 单面切 削 ， 产 工件 的 圆度很难 达 到要 求 ；
董 华超 孥智 勇
（ 国工程物 理研 究 院 四川 绵 阳 ６ １ ０ ） 中 ２ ９ ０
摘 要 针对 １ ｒ８ ９ ｉ Ｃ ｌＮｉＴ 不锈钢 细长轴 磨削过程 中出现 的问题 ， 分析 了其加工 中的难点 ， 并研究 了特别 的改进措
施，以保证零件 的加工精度 。结果表 明，通过对砂轮及装夹方式的选择、支撑减振棒的应 用、砂轮修整方法 、改 善冷却方法减 少工件装 夹时间和磨 削参数 的改进 ， 效果较 好， 以后解决 同类 问题提供了一种可借鉴 的工 艺方法 。 为