1 引言

      細長軸通常是指（zhǐ）長度和直徑的比值大於20 的軸類（lèi）零件（jiàn），如注塑機裏的拉杆、螺杆、活塞杆等都屬於細長軸，這類零件的加工工藝直接影響著整機的產品質量（liàng）。磨削加工是（shì）用砂輪以（yǐ）較高的線（xiàn）速度對工件表（biǎo）麵進行細微切屑的去除過程［1］，由於細長軸長度和直徑的比值較大，剛（gāng）性較差，在磨削加工過程（chéng）中（zhōng）工件易產生彎曲，出現（xiàn）腰鼓形、多角形、錐形、橢圓形和螺旋波紋等缺陷［2］。究（jiū）其原因主（zhǔ）要有：一（yī）是切削（xuē）力因（yīn）素，即（jí）由於細長軸剛性差，受到切削力作用而彎曲引起振動，從而影響加工精度和表麵粗（cū）糙度；二是（shì）切削（xuē）溫度因素，即在磨削加（jiā）工中產生熱變形致使中心孔（kǒng）和頂（dǐng）尖配合較差，而磨削前工件經過淬火或調（diào）質等（děng）熱處理後更易產生熱變形；三是切削振動因素，即工件高（gāo）速旋轉下產生的離心力會加劇彎曲和振動［3］。因此（cǐ），磨削細長軸的技術關鍵在於提高工件的支承剛性和（hé）減小磨削力和（hé）磨削熱［4］。針對此（cǐ）問題本文（wén）介紹（shào）了在普通外圓磨床上進行磨削（xuē）加工的操作（zuò）技巧（qiǎo），合理采用多個中心架（jià）跟蹤頂持來控製變形，較好（hǎo）地改善了其磨削（xuē）易出現的變形和缺陷，提高了生（shēng）產效率（lǜ）。

      2 加工前準備

      2.1 工（gōng）藝分析

      如圖1 所示的台階細長軸，材料為45 鋼，經過淬火處（chù）理，硬度為48HRC，抗拉強（qiáng）度為1710MPa，塑性和韌性較差，熱導率為7.12W/（m·K）［5］，選（xuǎn）擇MW1420B 萬能外圓磨床，工件轉速（sù）為60r/min，砂輪特性為WAF60H6V，並修（xiū）整砂輪，冷卻液選用（yòng）H-1 精磨液。工件直徑小，為減（jiǎn）小磨削力（lì），粗磨時切削量（liàng）為0.02mm，精磨時為0.005mm，適當增加光磨（mó）次數。

      2.2 工件的矯直和去應力

      熱處理後的工件在磨削加工前須經過矯直和去應力處理，必要時（shí）應進行時效（xiào），保證零（líng）件中心點或分段均布點的（de）圓跳動和徑（jìng）向跳動（dòng）在0.1mm 範圍［6］。

      2.3 工件的安裝

      采（cǎi）用雙撥杆配合前後（hòu）雙頂尖安裝（zhuāng）（後頂尖應用鑲硬質合金半缺死頂尖），須對工件的兩端中心孔進行研磨，注入潤滑脂，左端小徑處裝上雞心夾頭。將磨床上下工作台標尺調（diào）整到0 刻線處，根據工件長度調整（zhěng）尾座與頭架距（jù）離將（jiāng）工件裝夾好，調整尾（wěi）座頂尖預緊（jǐn）力使工件能在手帶動下自（zì）如轉動且無軸向竄動為宜［7］。

      3 磨削加工細長軸步驟

      由於剛性（xìng）較差（chà），磨削細長軸須在對稱位置上均布使用3～5 個中（zhōng）心架（jià），但也不是越多越好，因為每次縱向磨削時工件尺寸都會改變，中心架頂持也必須做相應調整［8］。因此，必須時刻關注中心架支撐爪對（duì）工件的頂持變化，必（bì）要（yào）時甚至需要用V 字形木錘柄頭跟隨砂輪（lún）進行縱向磨削［8］，即跟蹤頂持法。

      3.1 磨（mó）削第一個中心架部位

      在工件（jiàn）中部磨削出中心架支撐的外圓直徑準，圓度和徑向圓跳動應在0.005mm 以內，長度大於中心架托爪的寬度，表麵（miàn）粗糙度達到Ra0.4，采用橫磨法切（qiē）入。

      3.2 調整工作（zuò）台（tái）頂尖與工件軸心同軸度

      在工件上均布三個中心架，其中在已磨好的中心架上調整垂直與水平托爪起支承作用，注入潤（rùn）滑油，其餘中心架不起作（zuò）用。磨削由於熱處理形成的黑皮到見光，先對尾座側磨（mó）削並記下砂（shā）輪橫向（xiàng）進（jìn）給手輪刻度值，再對摘要（yào）：介紹了在普通外圓磨床上精密磨削加工細長（zhǎng）軸的方法，合理運用多個中心架跟蹤頂持，較好地改善了磨削後易出現的腰鼓形、錐（zhuī）形、橢（tuǒ）圓形和螺旋（xuán）波紋等缺陷，且（qiě）操作簡單，加工質量好，大大提高了生（shēng）產效率。頭架側也磨削到相同（tóng）刻度，比較兩端尺寸差值調整上下工作台，使頂尖與工件軸心同軸度達到要求，再進行粗磨，餘量控製在0.08mm。

      3.3 磨削其餘中心架部（bù）位並粗磨外（wài）圓

      采取上述方法磨削其餘中心架（jià）部位，使用全部中心架進行支（zhī）承，粗磨軸外圓，餘量控製在0.08mm，期間每進給一次（cì），需要將下支撐塊鬆開點，同時將側（cè）支撐點頂緊工件，可以（yǐ）有效減（jiǎn）小工件磨削（xuē）時的振動［9］。

      3.4 精修砂輪

      在精磨（mó）前須最後精修一次砂輪，應從砂輪的右方（fāng）進給，以使砂輪的左角尖銳（ruì）鋒利，並可將砂輪周邊修成凹字（zì）形以減小徑向力［10］。

      3.5 精磨各中心（xīn）架和（hé）工（gōng）件到尺寸

      精磨（mó）各個中（zhōng）心架部位尺寸到公差要求，並進行精磨外（wài）圓，此（cǐ）時依然要注意中心架的頂持情況，必要時甚至需要用V 字形木錘（chuí）柄頭（tóu）跟隨砂輪進行縱向磨削。用千分尺測量，反複進行調整中心架夾持力度並（bìng）磨削軸外圓，達到工件公差要求為止。注意最後需要無進（jìn）給光磨數次，以減（jiǎn）小表麵粗糙度。

      4 結（jié）語

      細長軸（zhóu）的加工在製造（zào）業中有（yǒu）著重要的作用，而磨削加工的質量要求往往直接決定著整個產品（pǐn）的成敗與否［11］，由於細長軸的剛性較（jiào）差，在磨（mó）削中（zhōng）應該盡量避免其產生變形和其他缺（quē）陷，本文進行（háng）了精密磨削加工細長軸的方法探討，通過實踐摸索，采取有效措施，能夠滿足（zú）加工要（yào）求。