一、简答题1. 磨削阶梯孔工件应注意哪些安全技术问题?
磨削阶梯孔工件应注意以下安全技术问题:
1)磨削过程中要充分冷却。
2)及时清除磨屑。
3)工件在一次装夹中将几个孔全部磨出,以保证位置精度。
4)细心调整挡铁位置,防止砂轮撞出内孔端面。
5)内端面与孔有垂直度要求时,应选用杯形砂轮。
6)砂轮直径不易过大,以保证砂轮在工件内端面的垂直度。
2. 精基准的选择原则有哪些?
精基准的选择原则是:
1)基准重合原则。为了比较容易地获得加工表面相对于设计基准的定位精度,应尽可能选择加工表面的设计基准为定位基准。
2)基准统一原则。
3)互为基准原则。
4)自为基准原则。
5)基准不重合误差的最小条件原则。
3. 如何根据工件安装特点,来选择平面磨削方法?
平面磨削的形式有两种:一是圆周磨削,二是端面磨削。而磨削方法又分为:
1)横向磨削法。
2)切入磨削法。
3)阶梯砂轮磨削法。
在电磁吸盘上装夹工件,一般采用横向磨削法和圆切入法。
在精密角铁上装夹工件,一般采用横向磨削法。
在精密V形块上装夹工件,一般采用横向磨削法。
4. 垂直面磨削的注意事项有哪些?
垂直面磨削的注意事项有:
(1)采取合适的装夹方法
1)用侧面有吸力的电磁吸盘装夹。若被磨平面有与电磁吸盘垂直的相邻面,且工件体积不大时,用此方法装夹比较方便。
2)用导磁直角铁装夹。这种方法适用于比较狭长的工件。
3)用精密平口钳装夹。精密平口钳装夹适用于装夹小型或非磁性材料的工件及被磨平面相邻面为垂直平面的工件。
4)用精密角铁装夹。用精密角铁装夹可以获得较高的垂直度。装夹时,工件的重量和体积不能大于角铁的重量和体积。
5)用精密V形块装夹。磨削圆柱形工件端面可用精密V形块装夹。此法可保证端面与圆柱轴线的垂直度公差,适用于加工较大的圆柱端面工件。
6)用垫纸法装夹。在缺乏以上夹具时,可用垫纸法在电磁吸盘台面上磨削垂直面。
(2)装夹注意事项
1)装夹工件前,要保持电磁吸盘和工件表面的清洁和平整,若有毛刺、脏物、磨屑等要予以清除。
2)装夹工件时,为了装夹牢固,工件在磁台上应横跨两根以上的导磁条。
3)工件必须紧贴磁台,如有空隙,应设法排除,否则工件会出现波纹等缺陷。在电磁吸盘的表面上涂一层机油,可增加工件的附着力,减少空隙,或用小块薄纸片垫于空隙处,也可增加工件装夹的稳定性,从而提高磨削质量。
4)如果用挡板固定工件,挡板要紧贴在工件的两端,挡板的高度应大于工件高度的1/2或稍低于工件,挡板的大小、数量及安放位置随工件的形状和大小的不同而异。
5)防止薄片工件翘曲的较好方法是从薄片的两面磨去相同的金属层,分几次装夹,两面交替依次磨削,这样可使薄片工件能保持平直或有极小的允许弯曲。
6)当工件较宽时,可采用多工件磨削法,将工件倾斜45°放在工作台上。由于工件放置在两根以上的导磁条上,工件被吸得很牢,同时使砂轮逐渐与工件接触,这样能够防止变形。
7)为了保证工件垂直面的精度要求,应合理考虑使用恰当科学的工、夹具。测量应准确,定位、垫物要可靠,装夹应牢固,各种操作尽可能在标准平板上进行,然后再移至电磁吸盘上磨削。
5. 如何用垫纸法磨削垂直面?
在缺乏必要夹具的情况下,可将工件一个平面精磨后,经找正用垫纸法磨削垂直面。常用的方法有:
1)用指示表找正垂直面。
2)用圆柱直角尺找正垂直面。
3)用专用指示表座找正垂直面。
磨削时可先用直角尺、圆柱直角尺及指示表等量具估计或测量出垂直度误差,然后根据垂直度误差值在工件底面和台面间垫纸,通电吸住,磨出平面。测量此面和基准面之间的垂直度误差,如果不符合要求,则重新垫纸找正、磨削。反复多次测量、垫纸、磨削,直至使工件的垂直度误差符合要求。
6. 用精密V形块装夹工件磨削平面有何特点?
精密V形块的定位基准是工件圆柱体表面,磨削其端面达到端面对圆柱轴线的垂直度,特别适用于加工有较大的圆柱端面的零件。如图2-8-1所示。
7. 平面磨削工件尺寸超差的原因是什么?
平面磨削工件尺寸超差的主要表现形式及原因:
(1)平面呈中凹形
原因:
1)进给量过大。
2)砂轮硬度偏高。
3)冷却不充分。
(2)塌角或侧面呈喇叭口
原因:
1)主轴轴承间隙过大。
2)砂轮磨钝。
3)进给量过大。
8. 磁性吸盘是如何分类的?
磁性吸盘分为电磁吸盘和永磁吸盘。
1)电磁吸盘是最常用的夹具之一。凡是有钢、铸铁等磁性材料制成的平行面零件,都可由电磁吸盘安装。电磁吸盘的外形有长方形和圆形两种,长方形的电磁吸盘用于矩形工作台平面磨床,圆形的电磁吸盘用于圆形工作台平面磨床。
电磁吸盘根据电流的性质可分为:平行电磁吸盘和正弦电磁吸盘。
2)永磁吸盘。永磁吸盘主要是由永久磁铁构成的。
9. 平面磨削表面烧伤的原因有哪些?
平面磨削表面烧伤的原因为:
1)砂轮粒度选择过细,硬度过高。
2)砂轮被堵塞。
3)散热不好。
4)进给量过大。
平面磨削表面烧伤的根本原因是:磨削阻力大和散热效果差。
10. 刃磨刀具应达到何种要求?
刃磨刀具应达到的要求是:
1)前面、后面应平整光洁,表面粗糙度值达到规定要求。
2)刀具的各种几何角度达到技术要求。
3)各个切削刃应平直且符合规定要求。
11. 错齿三面刃铣刀圆周齿的刃磨方法是什么?
错齿三面刃铣刀常用来铣槽及台阶表面。目前用得最多的是镶片错齿三面刃铣刀,如图2-9-1所示。
镶片错齿三面刃铣刀的刃磨如图2-9-2所示。刃磨前将铣刀装上心轴并置于两顶尖之间,将齿托片架装在磨头体上,刃磨时,三面刃铣刀的前面在齿托片上移动,将齿托片的顶点调整到比铣刀中心低一个H值(
),并使齿托片的顶点正好在砂轮的磨削圆周上,这样错齿三面刃铣刀的左旋和右旋两刀片可以一起刃磨。
12. 如何刃磨错齿三刃面铣刀端面刃?
刃磨铣刀端面切削刃的后角要用万能分度头装夹,刃磨时铣刀与砂轮的相对位置如图2-9-3所示。
把待磨刀齿的端面切削刃转成水平,先将万能夹头主轴绕x轴线转一个端刃后角α
o,再将万能夹头的角架绕y轴转过κ'
r角,齿托架装在工作台上或万能夹头底座上,将齿托片撑在前刀面上即可刃磨。
13. 如何刃磨外圆度磨削刃后面?
刃磨外圆度磨削刃后面的方法如下:
1)装夹工件。将铣刀装上心轴并装夹于两顶尖之间,装夹前需修研中心孔。
2)安装齿托架。将齿托架安装在磨头架上。所选齿托片两侧斜角应稍大于刀齿斜角。调整齿托片使其顶点比铣刀中心低H值,并使齿托片顶点正好与砂轮圆周上的磨削点在同一位置,这样,铣刀的左旋和右旋刀齿可以一起刃磨。
3)刃磨后面。起动砂轮,用手转动铣刀,使刀齿和齿托片始终紧贴,工作台纵向进给,直至磨出外圆切削刃的后面。
14. 如何刃磨端面切削刃后面?
端面切削刃后面的刃磨方法为:
1)装夹万能夹头及工件。将万能夹头装在机床工作台上,在万能夹头主轴锥孔中装一心轴,铣刀套装在心轴上。把万能夹头绕x轴线转过一个α'o角,再把万能夹头绕y轴转过κ'r角。
2)安装齿托架。把齿托架装在万能夹头上,并将齿托片撑在前面上。
3)刃磨端面切削刃后面。起动砂轮进行刃磨,磨光一齿后,将夹头的主轴转动,使齿托片撑到相邻刀齿的前面上继续刃磨,直至端面切削刃后角(α'o=6°)及副偏角(κ'r=1°~2°)磨好为止。
4)刃磨另一端面切削刃后面。拆下铣刀翻转180°并重新装夹好,按上述方法刃磨另一端面切削刃的后面。刃磨前,应重新调整齿托片位置,以适应刀齿不同的倾斜方向。
15. 怎样选择与修整错齿三面刃铣刀磨削磨具?
根据工件的加工要求选用M6025型万能工具磨床进行磨削,所用砂轮为WAF60JV碗形砂轮,并用金刚石仔细修整。
16. 为什么用干磨法刃磨刀具?
为了便于磨削时观察刀具刃磨是否符合要求,便于操作,一般均采用干磨法。
17. 磨削精密丝杠的工艺要求有哪些?
磨削精密丝杠的工艺要求有:
1)保证丝杠材料组织的稳定,使其磨削性能良好。对于9Mn2V等淬硬合金钢,机械加工前也要进行球化退火,使毛坯材料获得稳定的球状珠光体组织,颗粒细化,并消除碳化物网络,以防止产生磨削裂纹。
2)保证定位基准的质量。精密丝杠的定位基准是中心孔和外圆,为了保证定位精度,必须在加工过程中保证中心孔和外圆的质量。中心孔经过热处理后,具有较高的硬度和耐磨性,需要多次修研,与机床顶尖配合有足够的接触面。
3)减小丝杠的弯曲变形。由于引起丝杠变形的主要因素是内应力,为了防止和减小丝杠的变形,在加工过程中,需要合理安排时效处理,最大限度地消除内应力。
4)划分加工阶段。为了保证螺纹部分稳定地达到加工精度及质量要求,磨削螺纹时一般需要采用粗磨、半精磨、精磨及精密磨四道工序完成。
5)采用中心架支承。精密丝杠的长径比通常都大于40,为了消除丝杠的自重挠度,提高磨削刚度,防止砂轮在磨削过程中引起的自激振动等现象,必须采用中心架支承其外圆来磨削丝杠。
6)消除和减少螺距误差。为了消除和减少丝杠磨削时上道工序产生的螺距误差,磨削螺纹时必须仔细地做好对线工作,这是磨好精密丝杠的一项技术关键。
7)合理选择磨削用量。磨削用量通常根据工件材料和热处理硬度的高低、工件直径、螺距大小、表面粗糙度要求,所用砂轮的特性和粗、精磨要求等因素来选择。
18. 校正尺如何修正?
校正尺修正方法如下:
1)对于局部螺距误差,可用锉刀修低校正尺来校正。
2)对于螺距累积误差,则可将校正尺转动一个角度β来校正。螺距累积误差越大,β也越大。
3)丝杠螺距相邻误差大的原因之一是校正尺面不平滑,使触头磨损引起圆跳动突变,解决的方法是调整校正尺或改换整块的长条校正尺。
具体步骤为:通过杠杆使触头紧压在校正尺上,当工作台移动时,触头沿着校正尺运动,使螺母获得一个附加的回转运动,从而使丝杠工作台的移动速度加快或减慢,相应地被磨削的螺纹的螺距增大或减小,使工作台运动的螺距局部累积误差和全长累积误差校正的作用。
19. 简述精密磨削丝杠使用温控措施的方法。
由于精密丝杠的螺距精度是在长度方向上考核的,温度的变化对丝杠精度的影响很大,所以在加工过程中主要通过控制室温、控制机床母丝杠温度和控制被加工丝杠温度等措施来保证丝杠螺距的最终精确性。
1)室温控制。室温的变化对螺纹磨床及磨削丝杠都有直接的影响,因此要求精密丝杠的磨削在恒温的条件下进行。过去,一直要求将厂房内的温度控制在(20±1)℃的范围内,但通过反复实践,证明影响磨削精度的主要因素不是室温本身,而是机床母丝杠的温度和被磨丝杠温度之间的相对关系,即需控制温度的相对稳定性,将温差控制在±1℃范围内,但温度不一定非要20℃不可,只要厂房内早、中、晚之间的温度变化不要太大即可。绝对温度可能随季节有一定变化,如春、秋季室温可采用(20±1)℃,夏季可控制在(25±1)℃,冬季则可采用(18±1)℃,这是一项值得推广并确有成效的措施。
2)机床母丝杠温度的控制。机床母丝杠的精度直接影响被加工丝杠的精度。虽然母丝杠的精度一般高于被加工丝杠的精度,但在磨削过程中,由于磨削发热,被加工丝杠的温度要比室温高,也高于母丝杠温度,这样就使被加工丝杠和母丝杠的热伸长不一致,此时,温度影响已远远超过母丝杠所能保证的精度。因此,许多长丝杠磨床往往将其母丝杠设计成空心的,中间通入恒温油,这样既可以有效地控制母丝杠的温度,降低对恒温厂房的要求,同时也可以根据被加工丝杠的热变形情况,调整母丝杠温度,达到校正螺距误差的目的。
3)被加工丝杠温度的控制。由于丝杠磨削时的发热变形,使丝杠在整个加工过程中一直处于发热伸长状态中,且丝杠各处的温升不一致,因而热变形量也不相同,即使丝杠的温度控制得很好,两根丝杠螺距变化仍不一致。所以在磨削长丝杠时,需同时控制被加工丝杠的温度。最有效的办法是在被加工丝杠的全长上用“淋浴”式装置淋上可以调节的恒温油,控制被加工丝杠的温度,使之与母丝杠的温度相适应。
20. 精密丝杠磨削螺旋线误差大有何解决方法?
螺旋线误差大的解决方法为:
1)提高中心孔质量,保证中心孔有足够和均匀的硬度,并认真修研中心孔。
2)做好加工时工件的平衡工作。
3)提高中心架支承圆的精度及中心架支承块的接触精度。
4)提高交换齿轮的精度,减小交换齿轮的安装误差。
5)修复母丝杠、头架及主轴,提高其工作精度。
6)合理调整顶尖顶紧力,减小背吃刀量。
21. 精密丝杠磨削中径误差大的解决方法有哪些?
精密丝杠磨削中径误差大的解决方法有:
1)检查中心孔的形状是否正确,再根据情况重新修研中心孔。
2)修磨中心架支承圆,仔细调整中心架。
3)调整机床工作台,找正头架与尾座顶尖的连线与工作台运动方向平行。
4)做好对线操作,使丝杠两侧面磨削量均匀。
22. 精密丝杠磨削丝杠螺距相邻误差大的解决方法有哪些?
精密丝杠磨削丝杠螺距相邻误差大的解决方法有:
1)修磨母丝杠,减小其螺距误差。
2)调整工作台,避免其运动时外部有擦碰现象。
3)改换整块的长条校正尺。
4)修整丝杠支承定位端面,减小其垂直度误差。
5)磨多线螺纹时,提高径向分度精度。
23. 精密丝杠磨削螺距累积误差大的解决方法有哪些?
精密丝杠磨削螺距累积误差大的解决方法有:
1)修复并提高母丝杠精度。
2)仔细调整机床,重新调整导轨安装水平。
3)合理选择砂轮和磨削用量。
4)调整校正尺。
5)浇注充足的切削液。
24. 精密丝杠磨削消除和减小牙型误差有哪些方法?
牙型误差有三种类型:半角误差、直线度误差和小径尖度误差。
1)提高使用手动修整器的操作技能。
2)调整修整器角度值,修整时应根据实际偏差值加上修正值。
3)对已磨损、间隙过大的修整机构和砂轮主轴轴承等,应及时修复。
4)若外形太尖,应及时磨小螺纹大径。
5)若砂轮有锯齿缺陷,应降低金刚石的修整速度,甚至不进给只进行光修,或换上较钝的金刚石。
6)检查并调整螺纹升角,对砂轮进行找正修整。
7)选择细而硬的砂轮,降低工作转速,修整砂轮要用锋利的金刚石,减小修整进给量,防止砂轮尖头崩裂而造成小径处不尖。
8)梯形螺纹深度不够时,应根据误差修薄砂轮。
9)重新平衡砂轮,减小振动等。
25. 磨削精密丝杠表面产生波纹的解决办法有哪些?
磨削精密丝杠表面产生波纹的解决办法有:
1)减少与防止振动,包括机床本身系统的强迫振动和加工过程中的自激振动。
2)重新平衡砂轮。
3)重新修研中心孔,注意中心孔的清洁,保持良好的润滑。
4)及时修整砂轮,适当降低砂轮硬度,并保持砂轮锋利。
5)浇注充分的切削液。