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圆锥套规研磨方法的改进

发布时间:2013-08-16

 圆锥配合在机械制造中随处可见,为了保证圆锥零件的配合精度和互换性,大多采用高精度的圆锥量规进行测量。圆锥塞规制造并不复杂,而圆锥套规的锥孔加工则颇为困难。大多数套规的锥孔最后一道工序采用研磨,如采用圆锥研磨器不当,会使圆锥套规的表面粗糙度值增大,研磨后表面有环状纹,并出现大小头和喇叭口等问题.所以研磨圆锥套规研磨方法的改进以降低圆锥套规的表面粗糙度值和提高精度是本文所要讨论的。
    一、  常用圆锥研磨棒的优缺点
    (1) 整体圆锥研磨棒  制造方便,成本低,几何形状正确。但由于砂粒易嵌入研磨棒,研磨时使工件上留有环状纹无法消除,锥孔表面粗糙度值大。
    (2) 整体螺旋槽圆锥研磨棒  具有上述优点,此外更由于研磨时金刚砂可随螺旋槽由大头流到小头,金刚砂不会因堆积导致大头几何形状的改变,所以研磨后锥孔几何形状及粗糙度有一定的改善,但尚有环状纹存在的缺点。 ⑶  扩张式圆锥形研磨棒   制造困难,成本畋高,但由于研磨棒内装有弹簧,使研磨片能在径向扩张,因而在研磨过程中不但有圆周旋转,且能作轴向移动,能克服“死点”现象,从根本上消除锥孔环状纹的出现,从而降低了套规孔的表面粗糙度值。
    二、  改进型扩张式研磨棱的设计
    改进型扩张式研磨棒。这种研磨棒结构简单,制造方便,研磨时容易掌握,更适用于小直径锥孔研磨,能提高生产率及降低零件表面粗糙度值,经使用证明,表面粗糙度值可稳定达到Ra0.025。
    (1) 设计要求 ① 要有一定的轴向移动量;② 在轴向移动时必须保证单位面积的研磨压力一致;③ 轴向移动范围必须适中,移动量过大会使圆锥几何形状改变,移动量过小则不能完全消除环状纹。
    扩张式功能使研磨棒满足第1点;但为了满足第2点,还应注意:①弹簧弹力各点要均匀一致;②研磨片须有足够的强度;③在钻床上研磨,套规上下移动的速度要一致。
    (2) 弹簧设计  采用片簧结构。该片簧两边必须对称。以保证两边弹力相一致。同时要考虑弹簧弹力适中,弹力过大会使研磨棒与工件咬住;过小则环状纹无法消除。经反复试验后,确定的弹簧尺寸如图7所示,研磨棒轴向移动量以8~12mm最为适宜。根据图1套规计算,根据研磨余量,研磨棒径向扩张量为0.07~0.105mm,当锥度在5°以上时,轴向移动量以6~8mm为宜。
    由线标测定仪测得:当弹簧受到0.07~0.105mm压缩时,其弹力为10.98 ~ 16.46N。这是对图1所示套规进行研磨时最合理的弹力。
    (3) 弹簧材料选择   弹簧材料选用优质碳素弹簧钢。但必须注意坯料表面不应有轧钢屑挤压的痕迹、斑点、折叠、裂纹和表面脱碳现象,否则对弹簧的机械性能不利,尤其对疲劳强度影响更大。
    (4) 研磨片材料选择  扩张式研磨片应有良好的耐磨性和磨料嵌入的保持性,有足够的强度和适当的硬度,且价格低廉,为此,选用HT32~52的细晶粒珠光体灰铸铁。
    研磨芯子4需有足够的刚性,使其在研磨过程中不致扭曲。为此,选用50号钢,淬火至42~46HRC。