干式气缸套外圆的加工是在外圆无心磨床上,采用无心磨削加工的。无心磨削是工件不定心的磨削,是种适应大批量生产的高效率的磨削方法。在磨削过程中,将干式气缸套间,干式气缸套中心不定,其位置变化大小取决于干式气缸套粗磨前的原始误差。经过无心磨削后气缸套的外圆直径精度可达1丁5,1丁7级。圆度误差可达0.005,0.015,面粗糙度值可控制在8,0.2范围之内。所以干1外圆无心磨削的加工原理干式气缸套外圆采用无心磨削加工的原理2.将干工气缸套放在导轮及托板之间,以导轮与托板的工作面5,点定位,借助于横向进给运动使气缸套与砂轮接触进行磨削加工,在磨削加工过程中,导轮砂轮均按顺时针方向旋转,气缸套磨削点线速度的方向和砂轮接触点,的线速度方向致,气缸套的运动轨迹是砂轮和导轮共同作用的结果。气缸套旋转速度,与导轮速度之间的关系为Va气缸套轴向速度,1Vt气缸套切向线速度加2气缸套外圆的形成过程气缸套外圆无心磨削的加工面就是定位基面,气缸套在粗磨前的原始圆度误差及无心磨削后的面圆度误差都会反映为定位误差,影响气缸套外圆的形成过程,它们之间的关系可用如下关系式来达。
气缸套外圆直径在磨削过程中的形成过程3,气缸套在点开始磨削,在磨削601段圆弧时,其定位误差主要取决于气缸套在精车外圆直径时的圆度误差33,即粗磨前的原始误差;当磨削点,到达托板定位点时,则方点的定位误差取决于已磨削面的圆度误差,此时点始圆度误差囝3在*初磨削点6未触及导轮定位点,之间,气缸套磨削面形状取决于气缸套精车外圆时的圆度误差及占点的定位误差,时,引起0点定位误差的变化,并影响到磨削的面形状3从误差变化的观点上看,气缸套外圆面在磨削周后,其圆度误差士应为粗磨前原始圆度误差办与磨去的合成误差之差。
K=残留磨削深度=理论磨削深度实际磨削深度理论磨削深度理论磨削深度气缸套合成误差汾=汾+心,办为气缸套定位误差C.第次谐波的振幅P.第次谐波的初相角系数,及反映了气缸套中心位置变化的大小,直接影响外圆的形成效果,是调。整参数及调整角7的函数。当0时,随着9角的减小以及的增高,系数减小,增加。当0时,随着的增大及角的减小,也随着减小。
在整个无心磨削过程中如。果气缸套旋转周,其圆度误差为气缸套在磨削了几周之后,原始圆度误差各次谐波振幅变化了倍,而相位角改变了4,度。片直接反映了第次谐波磨削前后的变化,若户,则气缸套第次谐波得到了改善,外圆形成的效果较好;若户,=则第次谐波振幅磨削前后没有变化;若户,则第次谐波越磨越坏了。由于圆度误差变化系数凡是调整参数1调整角7及磨量残留系数欠的函数。所以在无心磨削加工中只有调整好参数,调整角7及残留系数时,才能加工出好的外圆,否则气缸套3导轮的曲面形状及修整导轮在无心磨削加工中有两个作用,是气缸套在磨削时的定位基准面,与托板工作面成形定位装置;是导轮与砂轮起使气缸套获得均匀的旋转运动与轴向运动。常用导轮曲面为单叶,转双曲面4,由所建立的坐标系可知,单叶回转双曲面的方程式为加工件气缸套的方程为气缸套与导轮的接触线,般认为就是导轮的直母线,即X但在实际的接触线上,却是条空间曲线,即气缸套与导轮接触线通过气缸套椭圆截面与导轮圆截面的公切点了,空间轨迹。公切点既在气缸套椭圆面上,又在导轮截面上。
该空间曲线的近似方程为气缸套轴线与导轮轴线倾斜角a导轮喉截面半径以单叶回转双曲面作导轮工作曲面,与气缸套外圆面接触发生干涉,干涉量随的增大,的减小,长度尤的减小及尺,的减小而减小。采用及,比值大些较好,即采用大的导轮直径比较有利。单叶回转双曲面是近似理想导轮工作面,其修整导轮时,修整参数按下列公式计算,这样修整的效果比较理想。
金属笔偏移距离=12fl单叶回转双曲面修整角。,a,2Q+Rjtana式中h气缸套在无心磨床上的中心高a导轮喉截面半径,气缸套与导轮轴线倾斜角K气缸套外圆半径4无心磨削的质量分析与控制1气缸套的圆度误差由气缸套外圆形成过程的圆度误差方程可知,气缸套外圆磨削后第1次谐波的振幅,1与磨削前的振幅之间成直线关系。即,=直线的斜率等于。当1外1时,该直线位于45直线之上时,磨削后气缸套圆度误差恶化,即使是调整正确,磨削后圆度误差也大于磨削前的圆度误差,当1片1时,该直线位于45直线之下,磨削后的气缸套外圆的圆度误差将得到改善。
2气缸套中心高对,度误差的彩响气缸套在无心磨床上的中心高是影响气缸套外圆磨削后圆度误差的主要几何因素。
气缸套中心高6对棱圆度的影响根据气缸套外圆形成的理论可知,当缸套外圆的棱圆度将得以改善。
气缸套的中心对楠圆度影响气缸套在无心磨床上的中心高力对椭圆度的影响与棱圆度相反,在=,附近,=,气缸套外圆的椭圆度将得以改善。提高值时,将增大,气缸套外圆的椭圆度变差,容易产生较高次的偶次谐波。般在0,20坑1以内,对气缸套外圆的椭圆度影响不大4过高时,容易产生振动。
*佳中心高对磨削后的气缸套外圆圆度误差包括棱圆度和椭圆度存在个*佳形,*佳中心高随气缸套直径不同而不同,般磨削直径在,=30,120,1范围之内时,取A磨时,采用较高的中心高,以改善棱圆度。在精磨时,将中心高降低些,以改善椭圆度精度为主,同时棱圆度也能得到进步改善。如果气缸套圆度误差要求较严,为提高外圆精度,常取办3托板顶角供对圆度误差的彩响托板顶角与气缸套在无心磨床上的中心高起,决定了在无心磨削加工中起主要作用波也容易得到改善。角小也可小些对改善气缸套圆度有利,且气缸套受力及运动更加稳定,试验和理论研究已经证明,=75的托板,对消除七边棱圆度有效=45时对消除边棱圆度有效=60时对消除九边棱圆度有效。角小些对气缸套加工好处较多,但,角小则托板刚度减弱,容易引起磨削时振动以及气缸套扎刀现象。
4气缸套圆柱度的误差气缸套的圆柱度误差主要包括锥度,凹度凸度等,都是气缸套轴向截面内,几何形状误差,产生这些误差因素的主要原因是磨削过程中气缸套中心的实际运动轨迹偏离理论运动轨迹直线,在水平面内相交成定角度,产生了锥度。当这个角度在气缸套运动过程中不断地连续地变化时,就形成了凸度与凹度。造成气缸套轴线运动轨迹偏斜的原因主要是磨削区域形状不正确,受轴向力作用形成水平面内力矩不平衡,使气缸套在水平面内转动。气缸套外圆产生凸凹度的原因,主要是气缸套在轴向转动轨迹偏移下进行磨削以及导轮修理不正确引起的。
5气缸套外圆直径的面缺陷气缸套外圆无心磨削的面缺陷,主要现为振纹烧伤擦伤及螺旋状磨痕等。发生磨削振纹的主要原因之是工艺系统的振动,引起振动的因素是气缸套在无心磨床上的中心高过,工艺系统刚度不够,砂轮钝化,砂轮过硬及平衡不好等。面螺旋状磨痕是由于气缸套未充分磨削造成的以及砂轮和导轮修整不好,磨削量过大引起的。磨削烧伤是磨削量过大,砂轮过硬和冷却液不充分造成的。气缸套外圆面擦伤主要是因为气缸套与托板之间磨擦引起的,还有脱落的磨粒磨屑也有定的影响。
王玉昆无心外圆磨原理北京机械工业出版社1979.12