1 引言

      細（xì）長軸通常是指長度和直徑的比值大於20 的軸類零件，如注塑機裏的拉杆、螺（luó）杆、活塞杆等都（dōu）屬於細長軸，這類零（líng）件的加工工藝直接影響著整機的（de）產（chǎn）品質（zhì）量。磨削加工是用砂輪以較高的線速（sù）度對工件表麵進行細（xì）微切屑的（de）去除（chú）過程［1］，由於細長軸長度和直徑（jìng）的比值較大，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（xíng）、橢圓形和（hé）螺旋波（bō）紋等缺陷［2］。究其原因主（zhǔ）要有（yǒu）：一是切削力因素，即由於細長軸剛性差（chà），受到切削力作用而彎曲引（yǐn）起振動（dòng），從而影響加工精度和表麵粗糙度；二是（shì）切削溫度因素，即在磨（mó）削加工（gōng）中產生熱變形致（zhì）使中心孔和頂尖配合較差，而磨削前工件經過淬火或（huò）調（diào）質等熱處理後更易產生（shēng）熱變形；三是切削振動因素，即工件高速旋轉下產生的（de）離心（xīn）力會（huì）加劇彎曲和振動［3］。因此，磨削細長軸的技術關鍵（jiàn）在於（yú）提高工（gōng）件的支承剛性和減小磨削力和磨削熱［4］。針對此問題本文介紹了在普（pǔ）通外圓磨（mó）床上進行（háng）磨削加工的（de）操作技巧，合理采用多個中心架跟（gēn）蹤頂持來（lái）控製變形，較好地改善了其磨削易出現的變形（xíng）和缺陷，提高了生（shēng）產效（xiào）率。

      2 加（jiā）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（gāng），經過（guò）淬火處理，硬度為48HRC，抗（kàng）拉強度為1710MPa，塑性和韌性（xìng）較差（chà），熱導率為7.12W/（m·K）［5］，選擇MW1420B 萬能外圓磨床，工件轉（zhuǎn）速為60r/min，砂輪特性為WAF60H6V，並修（xiū）整砂輪，冷卻液選用H-1 精磨液。工件直徑小，為減小磨削（xuē）力（lì），粗磨時切削量為0.02mm，精磨時為0.005mm，適當增加光磨次數（shù）。

      2.2 工件的矯（jiǎo）直（zhí）和去應力

      熱處理後的工（gōng）件在磨（mó）削加工前須經過矯直（zhí）和去應力處（chù）理，必要時應進行（háng）時效，保（bǎo）證零件中心點或分段均布（bù）點（diǎn）的（de）圓跳動和（hé）徑（jìng）向跳動（dòng）在0.1mm 範圍［6］。

      2.3 工（gōng）件的（de）安裝

      采用雙撥（bō）杆配合前後雙頂尖安裝（後頂尖（jiān）應用鑲硬質合金半缺死頂尖），須對工件的兩端中（zhōng）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（xià）工作（zuò）台標尺調整到0 刻線處，根據工件長度調整尾座與頭架距離將工件裝（zhuāng）夾好，調整尾座頂尖預緊（jǐn）力使工（gōng）件能（néng）在手帶動下（xià）自如轉動且無（wú）軸向竄動為宜［7］。

      3 磨削加工細長軸步驟

      由於剛性較差，磨削細長軸須（xū）在對稱位置上均布使用3～5 個中心架（jià），但也不是越多越好（hǎo），因為每（měi）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（yīng）調整［8］。因此，必須（xū）時刻關注中心架支撐爪（zhǎo）對工件的頂持變化，必要時甚（shèn）至需要用V 字形木錘柄頭跟隨砂輪進行縱向磨削［8］，即跟蹤頂持法。

      3.1 磨削第一個中心架部位

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

      3.2 調整工作台頂尖與工件軸心同（tóng）軸度

      在工件上均布三個中心架，其（qí）中在已磨好的中心架上調整垂直與水平托爪起支承作用，注入潤滑油，其餘中心架（jià）不起作用。磨削由於熱處理形成的黑皮到見光，先對尾座側磨（mó）削並（bìng）記下砂輪橫向進給手輪刻度值，再對摘要：介紹了在普通外圓磨床上精密磨削加工細長軸的方法，合理（lǐ）運用（yòng）多個中心架跟蹤（zōng）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缺陷（xiàn），且操作簡單，加工質量好，大大提高了生產效率。頭架側也磨削到相同刻度，比較兩端尺寸差值調整上下工作台，使頂尖（jiān）與（yǔ）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（qǔ）上述方法磨削其餘中心架部位，使用全部中心架進行支承，粗磨（mó）軸外圓，餘（yú）量控製（zhì）在（zài）0.08mm，期間每進給一次，需要將（jiāng）下支撐（chēng）塊（kuài）鬆開點（diǎn），同時將側（cè）支撐點頂緊工件，可以有效減小（xiǎo）工件（jiàn）磨削時的振動［9］。

      3.4 精修砂輪

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

      3.5 精磨（mó）各中心架和工件到尺（chǐ）寸（cùn）

      精磨各（gè）個中心架部位尺寸到公差要求，並進行精磨外圓，此時依然要（yào）注意中心架的頂持（chí）情況，必要時甚至需要用V 字形木錘柄頭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（chí）力度並磨削軸外圓，達（dá）到工件（jiàn）公差要求（qiú）為止。注意最後需要無進給光磨數次，以減小表麵粗糙度。

      4 結語

      細長軸的加（jiā）工在製造（zào）業中有（yǒu）著重要（yào）的作用，而（ér）磨削加工的質量要求（qiú）往往直接決定著整個產品的成敗（bài）與否［11］，由於（yú）細長軸的剛性較差，在磨削中應該（gāi）盡量避免（miǎn）其產生變形和其他缺陷，本文進行了精密磨（mó）削加（jiā）工細長軸的（de）方法探討，通過實踐（jiàn）摸索，采取有效措施，能夠滿足加工要求。