1 引言

      細長軸（zhóu）通常（cháng）是指長度和直徑的比值大於20 的軸（zhóu）類零件，如注塑機裏（lǐ）的拉杆、螺杆（gǎn）、活塞杆等都屬於（yú）細長軸，這類零件（jiàn）的加工工藝直接影響著整機的（de）產品質量。磨削加（jiā）工是用砂輪以較（jiào）高的線速度對工件表麵進行細微切屑的去除過程［1］，由於細長軸長度和（hé）直徑的（de）比值較（jiào）大，剛性較差，在磨削加工過程中工件易產生彎曲，出現腰鼓形、多角形、錐形、橢圓形和螺旋波紋等缺（quē）陷［2］。究其原因（yīn）主要（yào）有：一是切削力因素，即由於細長軸剛性差，受到切削（xuē）力作用而彎（wān）曲引起振動，從而影響加工精度和表麵粗糙度；二是切削溫（wēn）度因（yīn）素，即在磨削加工中產生熱變形致使中心（xīn）孔和頂尖配合較（jiào）差（chà），而磨削前（qián）工件經過淬火或調質等熱處（chù）理後（hòu）更易產生熱變形；三是切削振動因素，即工件高速旋轉下產生的離心力（lì）會加劇彎曲和（hé）振動［3］。因此，磨（mó）削細長軸（zhóu）的技術關鍵在於提高工件的支承剛性和減小磨削力（lì）和磨削熱［4］。針對此問題本文（wén）介紹了在普（pǔ）通外圓磨床上進行磨削加工的（de）操作技巧，合理采用多（duō）個中心（xīn）架跟蹤頂持來控製變形，較好地改善了其磨削易出現的變形和缺陷，提高了生產效率。

      2 加工前準備

      2.1 工藝分析

      如圖1 所示的台階細長軸，材料為45 鋼，經過淬火處理，硬度為48HRC，抗拉強（qiáng）度為1710MPa，塑性和韌性（xìng）較（jiào）差，熱導（dǎo）率為7.12W/（m·K）［5］，選擇MW1420B 萬能外圓磨床，工件轉速為60r/min，砂輪特性為（wéi）WAF60H6V，並修整砂輪，冷卻液選用H-1 精磨液。工件直（zhí）徑小，為減小（xiǎo）磨削力，粗磨時切削量為0.02mm，精磨時為0.005mm，適當增加光磨次數。

      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（lì）處理，必要時應進行時效，保證零件中心點或分段均布點的圓跳動和徑向跳動在0.1mm 範圍［6］。

      2.3 工件的安裝

      采用雙撥杆配合前後雙頂尖安裝（後頂（dǐng）尖應用鑲硬質合（hé）金半缺死頂尖），須對工件的兩端中心（xīn）孔進行（háng）研磨，注入潤滑脂，左端小徑處裝上雞（jī）心夾頭。將（jiāng）磨床上下工作台標尺調整到0 刻（kè）線處，根據（jù）工件長度調整尾座與頭架距離將工件裝夾好，調整尾座頂（dǐng）尖預緊力使（shǐ）工件能在手帶動下自如轉動且無軸向竄動為（wéi）宜［7］。

      3 磨削加工細長（zhǎng）軸步驟

      由於剛性較差，磨削細長軸須在對稱位置上均布使用3～5 個（gè）中心架，但也不（bú）是越多越好，因為每（měi）次縱向磨削時工件尺寸都會改變，中心架（jià）頂持也必須（xū）做相應（yīng）調整［8］。因此，必須時刻（kè）關注中心架支撐爪（zhǎo）對工件的（de）頂持變化，必要時甚至需要用V 字形（xíng）木錘柄頭跟隨砂輪進行（háng）縱向磨削［8］，即跟蹤頂持法。

      3.1 磨削第一個中心架部位

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

      3.2 調整工作（zuò）台頂尖與（yǔ）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（xīn）架上調（diào）整垂直（zhí）與水（shuǐ）平托爪起支承（chéng）作用，注入潤滑油，其餘中（zhōng）心架不起作用（yòng）。磨削由於熱處理形成的黑皮到見光，先對尾座側磨削並記下砂（shā）輪橫向進給手（shǒu）輪刻度值，再對摘要：介紹了在普通外圓磨床（chuáng）上精密磨削加（jiā）工細長軸的方法（fǎ），合理運用多個中心（xīn）架跟蹤頂（dǐng）持，較好地改善了磨削後易出現的腰鼓形、錐形、橢圓形和螺旋波紋等（děng）缺陷（xiàn），且操作簡單，加工質量好（hǎo），大（dà）大提高了生（shēng）產效率。頭（tóu）架側也磨削到相同刻度，比較兩（liǎng）端尺寸差值調整（zhěng）上下工（gōng）作台，使頂尖與工件軸心同軸（zhóu）度（dù）達到要（yào）求，再進行粗磨，餘（yú）量控製在0.08mm。

      3.3 磨削其餘中心架部位並粗磨（mó）外圓

      采取（qǔ）上述方法磨削其餘中心架部位，使用（yòng）全部（bù）中心架進行支承（chéng），粗磨軸（zhóu）外圓，餘量控（kòng）製在0.08mm，期間每進給一次，需要將下支撐塊鬆開點，同時將側支撐（chēng）點頂緊（jǐn）工件，可以有效減小工件（jiàn）磨削時的振動［9］。

      3.4 精（jīng）修砂輪

      在精（jīng）磨前須最後精修一次砂輪（lún），應從砂輪的右方進給，以使砂輪（lún）的左角尖銳鋒利，並可（kě）將砂輪周邊修（xiū）成凹字形以減小徑向力［10］。

      3.5 精磨各中心架和工件到尺寸

      精磨各個中心架（jià）部位尺寸到公差要求，並進行精（jīng）磨外（wài）圓，此時依然要注意中心架的頂持情況，必（bì）要時甚（shèn）至需要用V 字形木錘（chuí）柄頭跟隨砂輪進（jìn）行縱向磨削。用千分尺測量，反複進（jìn）行調整中心架夾持力度並磨削軸外圓，達到工（gōng）件（jiàn）公差（chà）要求為止。注意最後需要無進給（gěi）光磨（mó）數次，以減小表麵粗（cū）糙度。

      4 結語

      細長軸的加工在製（zhì）造業中有著重要的作用（yòng），而磨削加工的（de）質量要求（qiú）往往直接決定著整個產品的成敗與否［11］，由於細（xì）長軸的剛（gāng）性較差，在磨削中應該盡量避免其產生（shēng）變形和其他缺陷，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，能夠滿足加工要求。