工艺与装备高精度磨削细长轴的简单新工艺沈阳大学机械工程学院（USATEXAS州大学陈波来表示中心架支片与工件的接触状况。进行定量调整中心架，极大减少工件磨削中的弯曲变形，经生产实践证明，效果良好。

　　在普通外国磨床上超精度磨削细长轴，一直是个难题，特别是当工件的长径比30时。尤为困难。美国中小型机械修造公司长期加工这类工件的实践表明，只要检修并调整好机床，合理地选择砂轮、磨削用量和工艺过程，就能满足细长轴的高精度、低粗糙度加工要求。

　　本文介绍的采用万能表测量MA电流量的方法，控制和调整中心架支片与工件接触状况，以调整和控制磨削加工状态，特别适用于难加工材料和硬质材料的超精磨削。对于长径比L 50的细长轴超精磨这种方法尤为适宜。

　　一、磨削前的几项准备工作1校直细长轴有热校和冷校直两种方法。热校比冷校理想。校直后的弯曲度应控制在0内。

　　中心孔是细长轴的基准，细长轴经过热处理后，中心孔将会产生变形，应对中心孔进行研磨，使其60锥孔和圆度达到标准要求。

　　保证检修后的外圆磨床各项精度达到出厂指标。

　　主要是调整头架和尾架间的中心距离，将工件顶在两顶尖间，保证支承和顶紧力合适。如果尾顶尖是弹簧式的，可使弹簧顶尖压缩0检查工件两顶尖顶住工件，先用百分表对细长轴的全长作径向跳动检查，特别是对中间弯曲度*大的地方，观察其跳动量方向是否一致。然后再用千分尺检查工件的磨削余量和各项尺寸。细长轴的磨削余量取较小值为宜。

　　二、砂轮及磨削用量的选择根据细长轴材料的不同，选择不同磨料、硬度、粒度的砂轮，这是很重要的。磨细长轴的砂轮硬度。

　　表1磨削不同材料时砂轮的选择工件材料砂轮磨料硬度粒度铸铁碳钢不锈钢应稍软、粒度稍粗为好。砂轮的形状如所示中间呈凹形，因为中凹形砂轮既可减少砂轮与工件的接触面积，而且砂轮整体宽度不变，可以减少细长轴在旋转中产生的自激振动，砂轮的选择见表12切削用量的选择从表2中可以看出，细长轴磨削的几个特点：修整砂轮时的走刀量Vi、切深t均比一般磨削大而深，可使砂轮的表面比较粗糙，以增强切削性能。

　　磨削时工件的转速较低，精磨时更低，以减少细长轴因旋转而产生的振动。走刀量较大，以便将一部分切向力转化为轴向力，减小径向力Py.磨削时切深t用双行程来达到。因为工件转速低，工件表面与砂轮表面在单位时间内和单位面积上的切削就相应地减少，用往复次数来弥补。

　　表2磨削用量磨削对象磨削用量名称粗磨（mm）精磨（mm）修整砂轮工作台纵向速度Vi（m min）横向切深t（毫米单行程）（光修一次）磨削工件工件线速度v（m工作台纵向速度Vi（mmin）磨削切深t（mm双行程）（光磨一次）3合理使用中心架除了合理地选择中心架的数量之外，主要是在磨削过程中合理地调整中心架的两个支片：用涂色法来观察支片前端与工件表面接触与否；用手摸支片前端与工件表面是否接触；看火花，当工件、砂轮、支片三者位置一致时，用手调整支片，并观察火花是否增大。对于高精度、低粗糙度的细长轴磨削，应分粗、精磨。在精磨前应再进行一次砂轮修整，目的是要修出大量的等高微刃（）。先用锋利的金刚石笔（）。以很小而均匀的进给量精密地修整砂轮，然后用油石（用平面磨床磨平）或精车后的砂轮以很小而均匀的进给量进行细密地修整砂轮而获得。同时将工件放松，在两顶尖中心孔内放黄油。

　　并放松中心架，使两支片不接触工件。然后再重新调整中心架的两支片，方法如所示。百分表沿直径方向顶住工件，调整支片，当工件与支片接触，百分表立即有反应，这样我们就可以控制支片的前后位置。

　　4改进中心架的结构一般中心架支片转动的丝杠螺距较大、每旋转一周进给量在1252mm.我们利用中心架原有结构，增加一套差动丝杠，使支片后部的螺母在旋转一周时，支片移动量为01mm，提高了支片调整精度。

　　三、控制弯曲度的措施细长轴的精度主要由弯曲度、圆度、粗糙度等决定，而弯曲度和粗糙度是一个矛盾体：粗糙度在RaQ 2以上，砂轮的挤压力大，Py也大，使工件产生弯曲，而细长轴磨削的中心架调整又往往难以控制。

　　因此，对于磨削高精度、低粗糙度的细长轴来说，的确是一个老大难问题。为此，可以应用万能表中的MA电流通与不通的测量原理，来测量工件与支片接触情况。先将中心支架的两支片做些改进（见），在支片前端分别装上导电的铜块，再用电线与万能表一端接（十）极，另一端接（-）极，（十）极与中心架相连，（-）极与尾架相通，当+工件与支片相接时，万能表的旋转开关拨至100山时，指针立即转动，表明整个电路相同了，其灵敏度很高，指针从0到*大读数值之间的摆动值为中心架支片上的移动量4mm当万能表调整到10kO时，指针的摆动值为0001mm.用这种控制方法来控制中心架支片与工件的接触，再加上“差动微调结构”来磨削高精度、低粗糙度的细长轴，是比较理想的方法。这种方法就像超精磨床上的磨削指示仪那样，随时知道切削力，挤压力的大小。对于提高磨削精度，降低粗糙度值都极为有利。这种工艺方法非常适用于长径比50的细长轴、难加工材料和较硬材质的超精磨削。

　　（上接第21页）（2）代入式（2）中，计算出后再与测量的角度a相加即可。因此，工件的实际锥角a实为：2锥角公差Aa与锥体大小端测所垫量块正好等于理论值高度时，锥角有一定的公差要求，可以按锥角公差Aa算出相应的公差Ah然后按Ah值进行检测，只要两测点读数差在Ah之内便是合格的。

　　如所示，假设被测锥体的锥角为a公差为-Aa千分表在大端的测点为A，过A做BA//CD则BA与正弦尺工作面夹角为a由于锥角有误差，其上母线不与B'重合。千分表在小端测点就不是B而是B'B高于B因此大端读数值小于小端读数值，读数差Ah=BB，因为AABB为直角三角形，所以ABAgAa（4）如果被测锥体的锥角为a公差为+Aa，利用相同的方法一样可以检测，只是小端读数小于大端读数。