丝锥方头的磨削加工工艺与常见质量问题

大伟

　　丝锥方头在丝锥工作时用于传递扭矩，同时也可作为加工丝锥的基准。加工丝锥时，对丝锥方头有一定的尺寸、表面粗糙度及形位误差要求(如国家标准规定普通丝锥的方头对柄部轴线对称度不超过尺寸公差的1/2)。加工丝锥方头可采用铣削或磨削工艺。采用磨削工艺加工丝锥方头精度及效率较高，特别适合磨削量较小的小规格丝锥加工。笔者通过总结工厂多年磨削加工丝锥方头的生产经验，分析了丝锥方头磨削工艺和加工中常见的质量间题及解决措施。
　　一、丝锥方头磨削工艺
# \% G& @; r9 C  U& y  Q& b　　1.加工原理
　　为满足对丝锥方头加工的技术要求，我厂自行设计制造了丝锥磨方机。磨方机主要由砂轮架、传动部分、夹持和冷却装置等组成，其结构如图1所示。磨削丝锥方头时，由减速机构带动凸轮旋转，凸轮运动通过紧压其上的轴承再通过支臂传递到工件上。凸轮转动时，轴承沿凸轮外圆轨迹作上下往复运动，工件则随支臂的上下运动而摆动，按展成法原理磨出丝锥方头的一个面，然后通过分度磨出其余三个面。方头的磨削尺寸通过调整进刀机构予以保证，加工M3～M12的小规格机用丝锥时，一般通过一个加工循环即可达到尺寸要求。
　　2.夹紧方式
% a- g% U6 H1 G' ^　　磨方机采用液压夹紧方式夹持丝锥。夹紧机构在丝锥刃部端采用反花顶尖，在丝锥柄部端采用导套加顶尖结构。加工循环启动后，主轴前进，将工件夹紧。液压马达起动后，带动凸轮及工件转动凸轮每转动一周，工件转动1/4周，完成丝锥方头一个面的磨削加工;凸轮转动四周，工件则转完一周，完成丝锥方头四个面的加工。此时液压马达停止.主轴退回，松开工件，完成一个加工循环。这种卡紧方式方便、迅捷，可大大提高生产效率。
　　3.冷却方式
' L( L' \: w7 u' r6 ^# S, P　　丝锥方头磨削采用强力磨削方式，在加工过程中产生大量磨削热。为此需要采用图2所示双向强力冷却方式，以有效降低磨削温度，消除因磨削热量引起的工件材料变形，同时便于工件装夹。
　　二、常见质量问题与解决措施
8 _) N( x: y" ]+ c' d　　1.磨糊烧伤
( w3 T, A  h5 Y0 d　　由于磨削过程中产生大量磨削热，易造成丝锥方头磨糊烧伤。解决措施为加大冷却液的压力，选用冷却效果较好的冷却剂;此外，在热处理工序前磨削方头则可忽略磨糊烧伤的影响。
, L4 q/ K: R4 B& P! V　　2.方头形状不规则
　　造成丝锥方头加工后方形不规则的主要原因有凸轮设计不合理、顶尖磨损、工件未夹紧、砂轮外圆与工件外圆平行度不好等。解决措施为合理设计凸轮，经常更换顶尖，正确修整砂轮。
' x7 Y$ P) I1 V6 M/ M% V4 O& r　　3.磨削表面粗糙度达不到要求
4 D5 i/ q" U2 M5 t8 A- }　　影响磨削表面质量的主要原因是砂轮选择不合理、砂轮修整质量不好等。解决措施为选择磨料粒度、硬度合适的砂轮，定时修整砂轮等。
! g+ n' a# u0 m5 t8 |3 k$ x) u　　4.方头对称度超差
+ F% P" m) ^$ S; @. O: K" m, M　　顶尖不合格是造成方头对称度超差的主要原因，解决措施为选用质量合格的顶尖。
; y: ~3 N! u( W+ f  b　　加工实践表明，采用磨方机磨削加工机用丝锥方头可提高机用丝锥的加工质量和生产效率，适合在丝锥生产中推广应用。 【MechNet】
文章关键词： 丝锥方头   磨削加工