全面认识双端面磨床及其加工缺陷的解决方案

国际金属加工网 2017年03月27日

双端面磨削与无心磨削一样是一种高效率的磨削方式,但重在开发的一种磨削方式,目前双端面磨磨削正在被生产企业所重视,无心磨削目前基本被生产企业而大力应用,他的效率是非常之高。双端面磨削的应用前景非常广阔。不但应用在金属领域,非金属领域应用也在批量应用。

双端面磨床的认识与原理

双端面磨床是一种高效率的平面加工机床,在一次加工过程同时磨削出两个平行端面,根据结构可分为卧式和立式两种,根据送料方式,又可分为贯穿式、转盘式、往复式。由于磨削出的产品精度高,生产效率高,在汽摩、轴承、磁性材料等诸多行业上被广泛应用。汽摩行业的活塞稍、活塞环、气门垫圈、连杆、十字轴、阀片、拨叉、液压泵叶片、转子、定子、压缩机滑片、轴承内外套圈和滚子、电子行业的磁环、磁钢片、石墨板等各种材质的产品都适合加工。

目前国内使用该类的双端面磨床的国外设备有:KOYO、NISSEI、PETER-WOLTERS和STUDER国内主要有乳山、上海、杭州、沈阳等产的

下面一组图帮助形象的认识双端面削

双端面磨床特点:

双端面磨床在工作过程中会出现一些问题,双端面磨床在运行过程中如果没有一个好的技术支持就不会有效地做出比较好的工件。

当然,双端面磨床也是具有很多优秀的特性的,双端面磨床的优良特性主要表现在其生产效率方面。

生产效率高。双端面磨床零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。双端面磨床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此双端面磨床每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于双端面磨床结构刚性好,因此允许进行大切削用量的强力切削,这就提高双端面磨床的切削效率,节省了机动时间。数控机床的移动部件空行程运动速度快,工件装夹时间伤。刀具可自动更换。时间比一般机床大为减少。

1.通过数控系统的程序设置可实现粗磨、精磨。

2.可随砂轮直径减小而变化形成,砂轮修正量自动补偿,滚珠丝杠间隙误差补偿等,修正后位置补偿功能;3.系统最小设定单位为0.1μm,砂轮磨削参数值可显示;4.采用直线电机、动平衡等技术工艺,大大提高了机床的功效。

磨削工件:

各类双端面需要精密磨削的金属或非金属材料工件,尤其是加工精度要求很高的薄壁工件,其共同的特点是:

1.批量大。一般加工量都在一百万件以上。

2.适应面广。磨削的材料包括硬质合金、铸铁高速钢、铜铁符合材料、磁性材料、陶瓷等。

3.加工精度高。一般精度为平面度≤2μm;平行度≤3μm;粗糙度值Ra≤0.2μm.

双端面磨床常见问题的处理

一、磨削烧伤

磨削的过程是磨料颗粒对工件表面实施的挤压、滑擦、耕犁及磨屑分离的过程。整个过程都伴随着磨料颗粒对工件表面的摩擦,特别是双端面磨削过程,磨削面积大,摩擦阻力增加,摩擦产生的热量也增加,极易产生高温。摩擦产生的高温在磨屑聚集的地方也集中聚集,使工件表面局部金属组织退火收缩,形成凹形及表面颜色变紫,形成磨削烧伤。

要解决磨削烧伤关键是选好合适的砂轮,砂轮要硬度适当既不能过快损耗,又要有较强的自锐性,减小磨削时产生的摩擦阻力,其次是砂轮要有好的排屑性能,另外就是切削液要充足,起到较好的冷却作用。还有磨削如果只是很轻微的烧伤(工件表面出现很小面积的亮块),可以适当调低砂轮转速,减小切削力来解决工件的烧伤问题。

二、零件的锥度

加工件有锥度能够调整或用预防水纸垫机床引导轮子面的落叶板;查看机床的引导轮子轴承有没有太松散。

三、磨削塌边(四角多磨)

磨削塌边产生的原因是多方面的,与基准底板、基准砂轮、导向压板的相对位置及砂轮磨削角度都有关系。

首先必须前述检查与调整砂轮的磨削角度,避免磨削时磨削量在砂轮某段集中,保持工件通过砂轮磨削时磨削力均匀,达到分层逐级磨削的目的。

其次要检查调整进、出口基准底板与右砂轮的平行,及相互的高度等差。调整导向压板进、出口基准底板间合适的间隙,既让工件能自由通过,不产生干涉,但又要确保其不偏不斜。

另外,基准砂轮的位置关系也比较重要,应高于出口基准底板0.02-0.03mm.

还有就是要检查砂轮磨削型面的平整度,因砂轮运行的线速度由外缘向中心逐渐减小至零,外缘消耗快,容易出现中突,所以要修整砂轮保持型面的平整度。

四、光滑程度

双端面磨床在磨削零件的时候表面光洁程度不好有可能是因为下面一些因素引起的:零件的中间高度不高;零件预留出来的磨削区域太少了;砂轮的抖动太强烈;机床导引导轮子品质不高;磨床的切割磨削液表面有没有漂浮的油渍或者质量已经变掉了。

五、工件厚度偏差

工件磨削后出现厚度偏差较大现象,不能满足品质要求时,应检查砂轮角度。

工件宽度方向上出现的厚度偏差,应为砂轮垂直方向上、下点张口不一样。长度方向上出现厚度偏差,应为砂轮角度过大或多小,或是调反(进口小于出口)。所以出现厚度偏差,调整角度即可。

六、零件的圆度

零件的圆度不理想,零件的中间高度不高;观察双端面磨床的打磨切削声响和火心有没有异常;机床打磨切削的时候有没有不正常的抖动。

七、磨削纹理不一(乱纹)

磨削纹理不好一般与砂轮的排屑性不好、切削力不强有关。另外还与其他方面有关:

送料压板调整过紧,送料不顺畅;

冷却磨削液流量太小,压力太低,起不到冷却冲洗效果;砂轮休整不及时,砂轮型面不平整,中间过高。

八、零件中间高度的标准

粗略磨削零件通常是把机床砂轮轴承的中心点当成中心;精细磨削零件的中心高度是双端面磨床轴承的中心高度和零件中心高度的一半或者三分之一。

九、砂轮开槽

这里所讲的砂轮开槽,不是指对砂轮整个磨削面进行开槽,前面讲到了要使砂轮有好的排屑效果,把砂轮型面做成蜂窝孔形式。在卧式双端面磨削中,这还不够,一般都要 对砂轮中孔周围切割开槽,原因有两点:

第一, 砂轮在磨削时,外缘的线速度比中间高,到中心轴线为零,中心轴线周围一圆面积内几乎不起磨削作用,砂轮几乎也不消耗,所以为加速中心砂轮消耗,在中心出水孔四周开6-8道槽。

第二, 砂轮中间出水孔较小(直径20mm)。在磨削时,工件连续不断地通过,且工件的宽度一般都大于20mm,造成水流不畅,增加水泵阻力。所以在砂轮中孔出水口开6-8道槽,有利于将磨削液引出,减轻泵的压力,且使磨削液很顺畅的在离心力的作用下到达磨削区域。

砂轮与修整方面的缺陷分析

1. 工件表面粗糙度差

砂轮粒度不合适:选择合适的砂轮粒度

冷却液没有过滤干净:检查冷却液过滤系统

修整器修整速度过快或者修整器不够锋利:将修整器修整速度调慢或者更换修整器角度或者更换新的修整器进给量太大:减少进给量

工件速度太低:增加工件速度

砂轮速度太低:增加砂轮速度

2. 工件尺寸持续差

砂轮硬度偏软:选用较硬的砂轮

3. 工件尺寸间断性差

砂轮硬度偏硬:选用较软的砂轮

4. 砂轮有烧伤

进给量太大:减少进给

冷却液流量不够或者喷嘴方向不正确:增大冷却液流量或者调整喷嘴方向砂轮偏硬:选用较软或组织更开放的砂轮

砂轮未修整到位:重新修整砂轮或者更换修整器冷却液中金属屑没有过滤干净:检查过滤系统

5. 砂轮表面有震纹

砂轮没有修平:将砂轮重新修整

进给量太大:减少进给量

机床震动:检查机床及周围环境的震动情况

砂轮偏硬:降低硬度,提高工件转速,加快修整


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