1 引言

      細長軸通常是指長度和直（zhí）徑的比值大於（yú）20 的軸類零件，如注塑機裏（lǐ）的拉杆（gǎn）、螺杆、活塞杆等都屬於細長軸，這類零件的加工工藝直接影響著整機的產品質量。磨削（xuē）加工是用砂輪以較高的線速度對工件表麵進行細（xì）微切（qiē）屑的去除過程［1］，由（yóu）於細長軸長度和直徑的比值較大，剛性較差，在磨削加工過程中工件易（yì）產生彎曲，出現腰鼓形、多角形、錐形、橢圓形和螺旋波紋（wén）等缺陷［2］。究其（qí）原因主要有：一是（shì）切削力因素，即由於（yú）細長軸剛性差，受到切削力作用而彎曲引（yǐn）起振動，從（cóng）而影響加工精度（dù）和表麵粗糙度；二是切（qiē）削溫度因（yīn）素，即在磨削加工中產生熱變形致（zhì）使中心孔和頂（dǐng）尖配合較差，而磨削前（qián）工（gōng）件（jiàn）經過淬火或調質等熱處理後更易產生熱（rè）變形；三是切削振動因素，即（jí）工件高速旋轉下產生的離（lí）心力會加劇彎曲和（hé）振動［3］。因（yīn）此，磨削細長軸的技術關鍵在於提高工（gōng）件的（de）支承剛性和減（jiǎn）小（xiǎo）磨削力和（hé）磨削熱［4］。針對此（cǐ）問題（tí）本文介紹了在普通（tōng）外圓磨床上進行磨削加工的操作技（jì）巧，合理采（cǎi）用多個中心架跟蹤頂持（chí）來（lái）控製變形，較好地改善了其磨削（xuē）易出現的（de）變形和缺陷，提高了生產效率。

      2 加工（gōng）前準備

      2.1 工藝分析（xī）

      如圖1 所示的（de）台（tái）階細長軸，材料為45 鋼，經過淬火處理，硬度為48HRC，抗拉強度為1710MPa，塑性和韌性較差，熱導率為7.12W/（m·K）［5］，選擇MW1420B 萬能（néng）外圓磨床，工（gōng）件轉速為60r/min，砂輪特性為WAF60H6V，並修整砂（shā）輪，冷卻液選用H-1 精（jīng）磨液（yè）。工件直徑小，為減小磨削力（lì），粗磨時切削量為0.02mm，精磨時為0.005mm，適當增加光磨次數。

      2.2 工件的矯直和去應力

      熱處理後的工件在磨（mó）削加工前須經過矯直和（hé）去應力處理，必要時應（yīng）進行時效，保證零件（jiàn）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（hòu）雙頂尖安裝（後頂尖（jiān）應用鑲（xiāng）硬質合（hé）金半缺死頂尖），須對工（gōng）件的（de）兩端中心孔（kǒng）進行研磨，注入潤滑脂，左端小徑處裝上雞（jī）心夾頭。將磨床上下工作台標尺調整到0 刻線處，根據（jù）工（gōng）件長（zhǎng）度調整尾座與頭架距離將工件裝夾好，調整尾座頂尖預緊力使工件能在手帶動下自如轉動且無軸向竄動為宜［7］。

      3 磨削加工（gōng）細長軸（zhóu）步驟

      由於剛性較差，磨削細（xì）長軸須在對稱位置上均布（bù）使用3～5 個中心架，但也不是越多越好，因為（wéi）每次縱向磨削時工（gōng）件尺（chǐ）寸都會改變，中心架頂持也必須做相應調整［8］。因此（cǐ），必須時刻關注中心架（jià）支撐爪對工件的頂持變化，必要時甚至需要（yào）用V 字形（xíng）木錘柄頭跟隨砂輪進（jìn）行縱向磨削［8］，即跟蹤（zōng）頂持法（fǎ）。

      3.1 磨削第一個中心架部位

      在工件中部磨削（xuē）出中心（xīn）架支撐的外圓直徑準，圓度和徑向圓（yuán）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 調整工作台頂尖與工件軸心同軸度

      在工件上均布（bù）三個中心（xīn）架，其中在已磨好的中心架上調整（zhěng）垂直與水平托（tuō）爪起支承作用，注入潤滑油，其餘中心架不起作用。磨削由於熱處理形成的黑（hēi）皮到見光，先對尾座側（cè）磨削並記下砂輪橫向（xiàng）進給（gěi）手輪刻度值（zhí），再對摘要：介（jiè）紹了在普通外圓磨床上精密磨削加工細長軸的方法，合理運（yùn）用多（duō）個中心架跟蹤頂持，較好地改善了磨削後易出現（xiàn）的腰鼓形、錐形、橢圓形和螺旋波紋等缺陷，且操作（zuò）簡單，加工質量好，大大提高（gāo）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（tái），使頂尖與工件（jiàn）軸心同軸度（dù）達到要求，再進行粗磨，餘量控製（zhì）在0.08mm。

      3.3 磨削其餘中心架部位並粗磨外圓

      采取上（shàng）述方法磨削其餘中心架部位，使（shǐ）用全部（bù）中心（xīn）架進行支承，粗磨軸外圓，餘量控製在0.08mm，期間每進（jìn）給一次，需（xū）要將下支撐塊鬆開點，同時將側支（zhī）撐點頂緊工件，可以有效減小工件磨削時的振動［9］。

      3.4 精修砂輪

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

      3.5 精磨各中心架和（hé）工件（jiàn）到尺寸

      精磨各個中心架部位尺（chǐ）寸到公差要求，並進行精磨外圓，此時（shí）依（yī）然要注意中心架的頂持情況，必要（yào）時甚至需要用V 字形木錘（chuí）柄頭跟隨砂輪進行縱向磨削。用千分尺（chǐ）測量，反複進行調整中心架夾持（chí）力度並磨削軸（zhóu）外圓，達到工件公差（chà）要（yào）求為止。注意（yì）最後需要無進給光（guāng）磨數次，以減小表麵粗糙度。

      4 結語（yǔ）

      細長軸的加工在製造業中有著重要的作用，而磨削加工的質量要（yào）求往往直接（jiē）決定（dìng）著（zhe）整個產品的（de）成敗與否［11］，由於細長軸的剛性較差，在磨削中應該盡量避免其產生變形和其他缺陷，本文進行了精密磨削加工細長（zhǎng）軸的方法探討，通過實踐摸索，采取有效措（cuò）施（shī），能（néng）夠滿足加（jiā）工要求。