內(nèi)孔錐面磨削的最佳條件

常佳佳

(恒星集團(tuán)， 浙江 杭州 311200)

0 引言

變速箱第一軸的內(nèi)孔錐面磨削加工，由于粗糙度、波動精度質(zhì)量要求高，磨削加工時(shí)間非常長。本文主要工作是，在保證質(zhì)量要求的前提下，不改變設(shè)備型號、砂輪規(guī)格和切削液牌號等硬件條件，運(yùn)用正交試驗(yàn)方法，改變磨削方法和調(diào)整磨削參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)縮短磨削加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

1 對象零件工序及質(zhì)量要求

零件材料：20CrMnTiH；零件硬度：HRC58-62；磨削余量：0.18-0.22(經(jīng)過多次試驗(yàn)掌握了熱處理變形數(shù)據(jù)，通過加工余量計(jì)算法[1]確定所得)，熱處理(滲碳淬火、回火)后，磨削加工變速箱第一軸內(nèi)孔錐面。

質(zhì)量要求：

粗糙度：0.2μmRa；波紋度：2.0μm。

2 評價(jià)方法

以內(nèi)孔錐面粗糙度、波紋度為主要特性(越小越好，不取負(fù)角的非負(fù)特性)，用粗糙度檢測儀來測量粗糙度、波紋度。重點(diǎn)測量兩個(gè)部位，孔內(nèi)側(cè)和孔口，測量方向全部為由內(nèi)向外。具體測量為：孔內(nèi)側(cè)按圓周等分，取得三處測量(后續(xù)用y1、y2、y3代號表示)，用-10*LOG{1/3*(y12+y22+y32)}公式計(jì)算SN比；孔口測量一處(后續(xù)用Z代號表示)，用-10*LOGZ2公式計(jì)算SN比。

3 可控因素選定

想要實(shí)現(xiàn)磨削表面粗糙度0.2μmRa以內(nèi),只有通過精密磨削才能達(dá)到質(zhì)量要求[2]，改變現(xiàn)有磨削方法根本達(dá)不到表面粗糙度要求，因此無法通過改變磨削方法來提高生產(chǎn)效率。

影響磨削加工表面粗糙度的磨削參數(shù)包括：砂輪轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速、軸向進(jìn)給量、磨削深度、無火花磨削行程次數(shù)、砂輪直徑、砂輪修整狀況和砂輪粒度與硬度[3]。現(xiàn)在擬通過試驗(yàn)方式加以改進(jìn)，目前磨削參數(shù)中砂輪轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速和無火花磨削行程次數(shù)設(shè)置較為合理，砂輪直徑和砂輪粒度與硬度本次試驗(yàn)不作變更，只選擇軸向進(jìn)給量、磨削深度和砂輪修整狀況作為可控因素。

光磨、粗磨采用切入式磨削，加工孔內(nèi)側(cè)和孔口，可以通過提高進(jìn)給速度和減少砂輪修整次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。精磨、微磨采用橫向進(jìn)刀加工，可以通過提高進(jìn)給速度、提高切入量和降低磨削余量，提高生產(chǎn)效率。據(jù)此選定如表1所示幾個(gè)可控因素作為試驗(yàn)因素。

表1 現(xiàn)行磨削方法和磨削參數(shù)

可控因素選定部分

4 可控因素試驗(yàn)

4.1 根據(jù)減少磨削余量和磨削次數(shù)，提高進(jìn)給速度，減少砂輪修整次，從而達(dá)到縮短加工時(shí)間的原則，進(jìn)行可控因素試驗(yàn)。用L18正交表進(jìn)行七因素三水平試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2。

表2 七因素三水平數(shù)據(jù)

4.2根據(jù)正交試驗(yàn)法，對試驗(yàn)方案進(jìn)行確定，如表3。

4.3試驗(yàn)結(jié)果

測量結(jié)果表明，孔口和內(nèi)側(cè)數(shù)據(jù)有相關(guān)性，現(xiàn)只用內(nèi)側(cè)部分的SN比進(jìn)行討論，如表4和圖1，單位μmRa。

表3 試驗(yàn)方案

表4 粗糙度測量結(jié)果

從圖1可以看到，可控因素C、H選定SN比大

(轉(zhuǎn)下期)