軸承套圈磨超加工新技術及發展狀況(二)
2015-11-20
2.3外表面磨削砂輪自動動平衡技術
對于外表面磨削,由于砂輪較大并且為非均質組織體,砂輪系統重心總是偏離主軸中心,高速旋轉時必然引起砂輪系統及其整個機床的振動,直接影響機床的使用壽命。在此情況下,磨削加工將難以達到高精度,易導致工件表面產生磨削振紋,波紋度增大。
機床砂輪上直接安裝上機械的或其他方式的自動動平衡裝置,開機后快速直接逼近最平衡位置,自動平衡較為完善且還可省略砂輪靜平衡。該項技術的突破推動了磨削技術的發展,同時能夠極大限度地延長砂輪、修整用金剛石及主軸軸承壽命,減小機床振動,長期保持機床的原有精度。
2.4快速消除內表面磨削空程的技術
在所有軸承磨加工設備中,內表面磨床的水平具有象征的意義。這主要是磨削孔徑限制了砂輪尺寸及相應的系統機構集合參數,從根本上限制了工藝系統的剛性,同時其加工精度要求較高。這些都要求我們必須對內表面磨削的工藝過程進入深入的研究,除了最大限制地發揮機床與砂輪的切削能力外,減小輔助磨削時間是提高磨削效率的關鍵,因為磨削空程占整個磨削時間的10%左右。
目前,國內外應用較為廣泛的快速消除磨削空程的技術有以下幾種:控制力磨削技術,恒功率磨削技術,利用主動測量儀技術和測量電主軸電流技術。
2.5CNC數控技術及交流伺服技術
交流伺服電機與PLC可編程序控制器的定位模塊,伺服放大器相連即可構成伺服系統,伺服電機本身帶有光學旋轉編碼器,將其輸出的信號反饋到伺服放大器即可構成半閉環控制系統。在高轉速(3000rpm)及低速運轉都能保證定位精度,使用伺服系統可以完成快跳、快趨、修整補償、粗精磨削,使機床進給機構大大簡化,性能可靠性大大提高。
2.6交流變頻調速技術
在磨削中砂輪的線速度隨著砂輪的消耗逐漸降低,其開始與終末的線速度之比約為3:2。目前,在砂輪磨削領域已采用高線速度磨削,為了提高磨削效率、保證磨削質量一致性,采用可編程控制器計算功能在每次修整砂輪后計算出砂輪半徑,進而計算出保持砂輪恒線速度的變頻器輸入頻率,并傳送給交流變頻器,從而保證砂輪線速度不變。
3.軸承套圈的超精研加工
超精研加工方法是從30年代中期開始發展起來的,其創立就是針對軸承滾動表面加工的,它是一種精密的、經濟的加工工藝,隨著機械加工零件精密度及表面質量要求的不斷提高,超精研加工得到愈來愈廣泛的應用。在我們軸承制造的光整加工(拋光、砂布帶研磨、超精磨和超精研)中占據重要地位。
超精研加工,簡稱“超精加工”,一般是指在良好的潤滑條件下,被加工工件按一定的速度旋轉,油石按一定的壓力彈性地壓工件加工表面上,并在垂直于工件旋轉方向按一定規律作往復振蕩運動的一種能夠自動完結的光整加工方法。
超精研工整個過程包括獨立的區分明顯的三個階段:修整、恒定切削、磨光(也有分為:切削階段或自銳階段、半切削階段、光整階段)。并且整個過程在基本工藝參數(如切削速度、油石壓力和硬度、振蕩頻率、磨料種類、工件材料以及潤滑冷卻液等)不變的條件下自動完結。
3.1超精研加工的優點
3.1.1能有效的減小圓形偏差(主要是波紋度)。
3.1.2能有效地改善滾道母線的直線性或加工成所需要的凸度形狀。
3.1.3能去除磨削變質層,降低表面粗糙度值。
3.1.4能使表面具有殘余的壓應力。
3.1.5能夠在加工表面形成紋理均勻細膩的、較理想的交叉紋路。
3.1.6能使工作接觸支承面積增大。
對于外表面磨削,由于砂輪較大并且為非均質組織體,砂輪系統重心總是偏離主軸中心,高速旋轉時必然引起砂輪系統及其整個機床的振動,直接影響機床的使用壽命。在此情況下,磨削加工將難以達到高精度,易導致工件表面產生磨削振紋,波紋度增大。
機床砂輪上直接安裝上機械的或其他方式的自動動平衡裝置,開機后快速直接逼近最平衡位置,自動平衡較為完善且還可省略砂輪靜平衡。該項技術的突破推動了磨削技術的發展,同時能夠極大限度地延長砂輪、修整用金剛石及主軸軸承壽命,減小機床振動,長期保持機床的原有精度。
2.4快速消除內表面磨削空程的技術
在所有軸承磨加工設備中,內表面磨床的水平具有象征的意義。這主要是磨削孔徑限制了砂輪尺寸及相應的系統機構集合參數,從根本上限制了工藝系統的剛性,同時其加工精度要求較高。這些都要求我們必須對內表面磨削的工藝過程進入深入的研究,除了最大限制地發揮機床與砂輪的切削能力外,減小輔助磨削時間是提高磨削效率的關鍵,因為磨削空程占整個磨削時間的10%左右。
目前,國內外應用較為廣泛的快速消除磨削空程的技術有以下幾種:控制力磨削技術,恒功率磨削技術,利用主動測量儀技術和測量電主軸電流技術。
2.5CNC數控技術及交流伺服技術
交流伺服電機與PLC可編程序控制器的定位模塊,伺服放大器相連即可構成伺服系統,伺服電機本身帶有光學旋轉編碼器,將其輸出的信號反饋到伺服放大器即可構成半閉環控制系統。在高轉速(3000rpm)及低速運轉都能保證定位精度,使用伺服系統可以完成快跳、快趨、修整補償、粗精磨削,使機床進給機構大大簡化,性能可靠性大大提高。
2.6交流變頻調速技術
在磨削中砂輪的線速度隨著砂輪的消耗逐漸降低,其開始與終末的線速度之比約為3:2。目前,在砂輪磨削領域已采用高線速度磨削,為了提高磨削效率、保證磨削質量一致性,采用可編程控制器計算功能在每次修整砂輪后計算出砂輪半徑,進而計算出保持砂輪恒線速度的變頻器輸入頻率,并傳送給交流變頻器,從而保證砂輪線速度不變。
3.軸承套圈的超精研加工
超精研加工方法是從30年代中期開始發展起來的,其創立就是針對軸承滾動表面加工的,它是一種精密的、經濟的加工工藝,隨著機械加工零件精密度及表面質量要求的不斷提高,超精研加工得到愈來愈廣泛的應用。在我們軸承制造的光整加工(拋光、砂布帶研磨、超精磨和超精研)中占據重要地位。
超精研加工,簡稱“超精加工”,一般是指在良好的潤滑條件下,被加工工件按一定的速度旋轉,油石按一定的壓力彈性地壓工件加工表面上,并在垂直于工件旋轉方向按一定規律作往復振蕩運動的一種能夠自動完結的光整加工方法。
超精研工整個過程包括獨立的區分明顯的三個階段:修整、恒定切削、磨光(也有分為:切削階段或自銳階段、半切削階段、光整階段)。并且整個過程在基本工藝參數(如切削速度、油石壓力和硬度、振蕩頻率、磨料種類、工件材料以及潤滑冷卻液等)不變的條件下自動完結。
3.1超精研加工的優點
3.1.1能有效的減小圓形偏差(主要是波紋度)。
3.1.2能有效地改善滾道母線的直線性或加工成所需要的凸度形狀。
3.1.3能去除磨削變質層,降低表面粗糙度值。
3.1.4能使表面具有殘余的壓應力。
3.1.5能夠在加工表面形成紋理均勻細膩的、較理想的交叉紋路。
3.1.6能使工作接觸支承面積增大。