0 引言
采煤機是煤礦(kuàng)生產不可或缺的大(dà)型複雜設備,其工作(zuò)環(huán)境惡劣,采煤(méi)機傳動(dòng)齒輪的磨損極大,為了降低企業生產成本,對其進行必要的(de)修複十分必要。在眾多的修複方法中,磨削法無疑是最簡單實用的。但是,工件在平麵磨削過程中,特別是在精密磨削(xuē)中經(jīng)常出(chū)現一些憑目測即可辨認的表麵缺陷,如沿(yán)磨削垂直方(fāng)向的條狀波紋、與(yǔ)磨削方向相同的直形波紋、菱形波紋、平麵直線痕(hén)、工件表麵的劃痕(拉毛)及表麵燒傷等(děng)。工件表麵缺陷產生的原因比較複雜,有工藝、機床、砂輪等方麵的(de)原因,也有操作方麵的原因。現就螺旋鑽采煤機傳動齒(chǐ)輪磨削修複(fù)缺(quē)陷中(zhōng)產生的原因及防止措施分析如下。
1 波(bō)紋的產生原因和防止措施
1.1 波紋的產生原因
(1)工件表麵分布的等距離的直形波紋(wén)。出現直(zhí)形波紋的原因(yīn)是因強迫振動所引起,而振源多數因為電動機或砂輪的不平衡而產生。波頻的計算和檢查方法(fǎ)為:波頻=工作(zuò)台速度(mm/s)/波距(mm),工作台速度和(hé)波距可通過實測而得到。將測得的數據代入上式,即可算出波頻。然後將算出的波頻與可能引起波紋的振源的振動頻率(lǜ)相比較,找出(chū)其中接近的頻率,即可采取措(cuò)施加以消除。由於平麵磨削時,工件係統的(de)剛(gāng)度比磨(mó)頭係統的剛度要好得多。而磨頭係統的剛度取決於主軸係統的剛度、橫(héng)向導軌塞鐵和垂直(zhí)導軌塞鐵的配合好壞。所以在平麵磨削中出現(xiàn)自激振動的波紋的可能性較少。
(2)工件兩邊出現單條波紋或一邊出現單條(tiáo)波紋出現此種波紋的原因是緣於磨床工作台因換向時產(chǎn)生衝擊而使磨床的立柱搖(yáo)晃。工作台換向後(hòu)隨著工件再次進入磨削,會因立柱的晃動,使立柱的一邊或兩邊出現單條波紋的缺陷。換向衝擊時往往振動較(jiào)大但頻率很低,由(yóu)於立(lì)柱的質量較大,使得阻尼增加,因衝擊而產生的振動就會停止。因此隻產生單(dān)條波紋(wén)而非多條波紋。
(3)菱形波紋
產生菱形波(bō)紋的主要原因是砂輪與(yǔ)工件有振動。當砂輪每分鍾轉數/工件每(měi)分(fèn)鍾行程(chéng)數不等於(yú)整數時,在工作(zuò)台來回移動的方向上,砂輪每次周期進給(gěi)後(hòu)跟(gēn)工件開始接觸的(de)那個(gè)點,都會跟上(shàng)次錯開一個相(xiàng)位。所以,當工作台左移時,經多次周期進給,砂輪會在工件上劃出一係列向(xiàng)右傾斜的波紋。而當工作台右移時(shí),砂輪則在工(gōng)件上(shàng)劃出另一係列向左傾斜的波紋。工作台移動(dòng)多次(cì)後,最終形成了菱形波紋(wén)。平麵磨削(xuē)時,由於砂輪(lún)每分(fèn)鍾的轉數與工件每分鍾的行程數之比,多數情況下不為整數,所以在有振動的前提下,出現菱形波紋的(de)機會要比直形波紋的機會更多。
1.2 波(bō)紋的防止措施
(1)提高磨頭係統的剛(gāng)度。修刮調整磨頭導軌及橫向進給、垂直進(jìn)給塞鐵等。如修刮磨頭導軌(guǐ);修刮拖板橫向導軌;拖板導(dǎo)軌麵與立柱導軌(guǐ)麵配刮到接觸良好等。
(2)保證主軸的(de)安裝精度(dù),消除電機振動的影響如保證主軸與磨頭體安(ān)裝法蘭的垂直(zhí)度公差、主軸跳動公差或采用硬橡皮隔振墊圈;選用振動小、質量好的泵;使電機(jī)軸與油泵軸線(xiàn)在聯結時保證較好的同軸度等。
(3)保證工(gōng)作(zuò)台(tái)導軌與床身導軌配刮精度(dù)如保證床身平、V 導軌在垂(chuí)直(zhí)平麵內的直線度;保證工作台油缸與床(chuáng)身導(dǎo)軌的平行度、工作台導軌與床身(shēn)導軌配刮(guā)時刮研麵接觸點數等(děng)。
(4)把(bǎ)工作台換向撞塊的(de)位置調整到離工(gōng)件適當(dāng)的距離或調整工作台(tái)換向閥節流螺釘,使工作台換(huàn)向衝擊(jī)減小,以消除工作台兩端的換向衝擊(jī)。
(5)注意砂輪的平衡、修整及選用砂輪的平衡:一般新(xīn)砂輪應經過2 次以(yǐ)上靜平衡,使其在八個方位上都能保持平衡,盡(jìn)量消除或減少砂輪不平衡的影響,另外還應檢查砂輪與卡盤的接觸麵積。砂輪的修整:應采(cǎi)用較鋒利的金剛石修整砂輪,並注意金剛石修整器的(de)安裝角度及安裝(zhuāng)位置,此外在安裝(zhuāng)時,要注意金剛石不能伸得(dé)太長,修整(zhěng)時充分使用冷卻液等。砂(shā)輪的(de)選用:磨削時合理選擇磨削用量,在一(yī)般情況(kuàng)下(xià),宜采用較低(dī)的砂輪線速度、較小的垂直進給(gěi)量,且磨削時應嚴格控製周期進給量的大小。
2 平麵直線痕(hén)的產生原因和防止措施
2.1 平麵直線痕的產生原因
產生平麵直線痕的原因,大體是砂輪在(zài)磨削時,砂輪母線與工件接觸不佳而引起。工件在作縱向運動時,砂輪相對於工件作橫向運動,其運動關(guān)係是錯開的,因而出現直線痕現象。
2.2 防止措施
(1)減(jiǎn)少砂輪粗(cū)修(xiū)整時的修整量:在精(jīng)密磨削時,砂輪粗修(xiū)整時的切深不宜過大(dà)。
(2)修整砂輪時應注意(yì)冷卻充分:若沒有使用冷卻液或(huò)冷卻液噴嘴的位置沒有對準砂輪的整個寬度(dù),會引起金剛石膨脹(zhàng),從而造成砂輪的母線不直。
(3)提(tí)高磨(mó)頭主軸剛性(xìng):剛性不足會產生繞垂直軸線(xiàn)的水平(píng)偏轉,造成砂輪邊(biān)緣與工件接觸,從而產生直(zhí)線痕。防止的措施是提高主軸係(xì)統的(de)剛(gāng)性,從而減少磨(mó)削時砂輪的水平(píng)偏轉量。
(4)選用(yòng)硬度均(jun1)勻的砂輪:若砂輪硬度在寬度方向上不均勻,則砂輪在精細修整過程中難以在磨(mó)粒上形成等(děng)高性(xìng)好的微刃,從而造成砂輪的一個棱邊接(jiē)觸工件,而使工件表麵出現直線痕(hén)。
3 拉毛的產生原(yuán)因和防止措施
3.1 產生原(yuán)因
3.2 防止措施
(1)過濾(lǜ)好冷卻液(yè),以防(fáng)止磨削時(shí)雜粒帶入冷卻液。
(2)砂輪修整完畢,開大冷卻液用刷子清洗(xǐ)。
(3)因(yīn)工件(jiàn)表麵往往有些磨粒衝刷不掉,因此剛修整好(hǎo)的砂輪磨第(dì)一個(gè)工件時,磨削餘量應稍多一(yī)些,使其凸起的磨粒脫落後再進行正常的(de)工作(zuò)。這種措施對較(jiào)軟的工件材料更為合適。
(4)選用粒度較細的砂輪,工件材料韌性高時,所選用的砂輪磨料的韌(rèn)性也高,砂(shā)輪(lún)的硬度也應高一些,另外應及時更換硬度不均勻的砂輪。
(5) 每道工序前的工件表麵粗糙度要達到一定的要求。
(6)選用適當的磨削餘量和修整用量。
(7)為防止砂輪兩邊的磨粒因粘結強(qiáng)度低而在磨削時脫落,砂(shā)輪兩邊應修整成一台階式倒角(jiǎo)。
(8)調整冷(lěng)卻噴嘴的(de)位置,保證冷卻液始終衝在砂輪的前方(fāng)。同(tóng)時要經常清理砂輪(lún)罩上的磨屑和磨粒的積物,以保證磨(mó)削時無積累物落入工件。
4 燒傷(shāng)的產生原因和防止措施
4.1 產生原因
主要有以下幾方麵:砂輪硬度(dù)選擇太硬;平麵磨(mó)削時(shí)垂直進給量(liàng)過大及周期橫向進給量過大;砂輪修整(zhěng)過細,特(tè)別是粗粒度砂輪經精細修(xiū)整後,工件表麵極易出現燒傷;砂輪過鈍,切削能力差;磨削時,冷卻液太少(shǎo),或冷卻液噴嘴位置安裝不妥,冷卻液不能順利流(liú)入(rù)磨削區。
4.2 防止措施
首先,根據加工材質合理選擇磨料,砂輪硬度不(bú)能過硬;其次,適當減少垂直進給量及周期橫向進給量。磨削時出現火花後,應立即退刀,並重新進給,減少進給量,必要時應(yīng)重新修整砂輪;再(zài)者(zhě),將砂輪(lún)修整用量選得稍大一些(xiē),砂輪鈍後要(yào)及時修整;最後,冷卻液噴嘴位置要安(ān)裝好,而且要(yào)有(yǒu)充足的冷卻(què)液。
5 結束語
以上是螺旋鑽采煤機傳動齒輪在磨削修複(fù)時工件可能出現的各種明顯可見的缺陷,為保證(zhèng)修複質量,筆者就各類缺陷產生的原因及防止措施分別作了扼要的分析。在現實生產中(zhōng),由於實際磨削時情況(kuàng)更為複雜,所使用的機床(chuáng)條(tiáo)件、磨削用量、加工材料及操作工藝千差萬別,對於(yú)所出現的缺陷及其產(chǎn)生的原因和防(fáng)止措施還不能一概而就,應具體情(qíng)況具(jù)體分析,通過不斷(duàn)實踐及總結,是不難消除這些磨削缺陷的。
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