巨恒偉，徐衛(wèi)東，劉友國(guó)，張艷麗

(1.洛陽(yáng)LYC軸承有限公司，河南 洛陽(yáng) 471003；2.航空精密軸承國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽(yáng) 471003)

軸承套圈端面槽加工一般采用數(shù)控銑槽[1-2]，然而銑槽工序一般在淬火前，淬火后槽面有一定腐蝕并且有黑皮，所以在熱處理后通常再安排手工打光工序，以提高表面質(zhì)量。但對(duì)于航空軸承，其對(duì)外觀(guān)和表面粗糙度要求較高，目前方式已不能滿(mǎn)足客戶(hù)需求，成為生產(chǎn)加工中的瓶頸。

傳統(tǒng)端面磨削只能磨削平面類(lèi)工作面，為了突破生產(chǎn)瓶頸，在配置840D數(shù)控系統(tǒng)的平面矩臺(tái)磨床上，將銑槽和手工光飾合并為修形磨削工序，并利用計(jì)算機(jī)輔助軟件CAXA和WINWOP編制砂輪修形磨削程序[3-4]。

1 加工工藝性分析

圖1 槽結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structure diagram of groove

2 技術(shù)措施

基于840D數(shù)控系統(tǒng)的ELB矩臺(tái)磨床自身帶有一個(gè)放置工件的磁性橫向平臺(tái)及一個(gè)立式砂輪修整器，砂輪隨砂輪軸橫向往復(fù)磨削并且同時(shí)做縱向、垂直進(jìn)給，從而保證工件平面磨削功能。加工所用分度盤(pán)為平面分度盤(pán)，結(jié)構(gòu)原理類(lèi)似于三爪卡盤(pán)，調(diào)節(jié)卡盤(pán)蝸桿可以使夾持尺寸在一定范圍內(nèi)達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)整，卡盤(pán)可用于內(nèi)外支承且8塊卡爪夾持面為圓弧形狀，能夠防止套圈裝夾變形。

針對(duì)內(nèi)圈端面圓弧槽的加工難點(diǎn)，采取措施為：

1)利用分度盤(pán)將工件定位，使加工過(guò)程中8個(gè)槽的加工基準(zhǔn)統(tǒng)一。

圖2 模擬砂輪形狀Fig.2 Simulation of shape of grinding wheel

圖3 D1，D2修整器Fig.3 Dresser D1，D2

圖4 粗、精修整示意圖Fig.4 Diagram of rough and fine dressing

3 數(shù)控編程

3.1 砂輪成形修整主程序

基于西門(mén)子840D系統(tǒng)編制的砂輪修整整合程序?yàn)椋?/p>

NC/MPF/YUAN_HU_CAO_R10

ZY_LOAD

POSITION_6_1(259.2,238.5387,2.9,1.0,1.0)

(砂輪程序執(zhí)行起始點(diǎn)位置)

M80

(除霧打開(kāi))

ZY_HINGED_DIAMOND4_C(400,26,260,1,4,”AA_D1”,”AA_D2”,0.01,400,21,0.02,50,1)

(砂輪進(jìn)入磨削起始位置自動(dòng)調(diào)用修整子程序”AA_D1”,”AA_D2”對(duì)圓弧R進(jìn)行修整)

ZY_SURFACE_GRINDING20(35000,600,30,190,22,10,60,0,730.68687,0,361.079,381.17,380.91,0,0.001,3,3,54,1,3,0,0,0,0,0,0,1,361.079,0…0,0,0,0,0,1)

(工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，以及砂輪磨削在X方向和Z方向磨削行程，及Y方向的磨削余量、加工進(jìn)給量、磨削線(xiàn)速度[5])

ZY_LOAD_POSITION_6_1(259.2,538.5387,2.85533,1,0,1,0)

(磨削結(jié)束，砂輪軸回起始點(diǎn)位置)

M81

(除霧關(guān)閉)

M30

(砂輪軸停止轉(zhuǎn)動(dòng))

3.2 砂輪成形修整子程序

3.2.1 粗修整子程序

AA_D1_2.SPF

;BEGINNING:D1_PREPROFILING_GEO_FORWARD

;

;DEF REAL VORS1

;VORS1=GR_VORS1

M73

; Abspankontur

;

PREPROFILING_GEO_FORWARD:

G01 Z-11.1955 Y2.4440

G01 Z-11.1955 Y0.4980 ;F=GR_VORS10

Z-11.1955 Y0.4480

Z1.0000 Y0.4480

Z1.0000 Y0.3980

Z-10.8644 Y0.3980

Z-10.6119 Y0.3480

Z1.0000 Y0.3480

Z1.0000 Y0.2980

Z-10.4003 Y0.2980

Z-10.2149 Y0.2480

…

Z1.0000 Y-8.2520

Z1.0000 Y-8.3020

Z-5.5020 Y-8.3020

Z-5.5020 Y-8.3520

Z1.0000 Y-8.3520

Z1.0000 Y-8.4020

Z-5.5020 Y-8.4020

Z-5.5020 Y-8.4520

Z1.0000 Y-8.4520

G01 Z1.0000 Y2.4440

MSG(“End of pre-profiling”)

M17

; END:D1_PREPROFILING_GEO_FORWARD

(D1相對(duì)砂輪左側(cè)粗修整路徑，圖4)

3.2.2 精修整子程序

AA_D1_6.SPF

; BEGINNING: D1_RAW_GEO_BACKWARD

;

; DEF REAL VORS1

; VORS1=GR_VORS1

M73

; Abrichtprofil - rueckwaerts

;

RAW_GEO_BACKWARD:

MSG(“konturparallel - rueckwaerts”)

GR_ZO1=0

GR_YO1=0

G01 Z-5.5000 Y-9.0000 ;F=GR_VORS10

G03 Z-6.0000 Y-8.5000 CR=0.5000

G01 Z-6.0000 Y-6.0000

G02 Z-12.0000 Y-0.0000 CR=6.0000

G01 Z-13.0000 Y-0.0000

MSG(“End of contour-parallel”)

M17

; END: RAW_GEO_BACKWARD

(D1相對(duì)砂輪左側(cè)精修整路徑，圖4)

右側(cè)砂輪修整子程序類(lèi)似左側(cè)砂輪粗、精修整程序，如子程序AA_D2。

D1，D2子程序應(yīng)用概括：

AA_D1_1.SPF AA_D1_2.SPF AA_D1_3.SPF AA_D1_4.SPF AA_D1_5.SPF AA_D1_6.SPF AA_D1_7.SPF AA_D1_8.SPF AA_D1子程序是修整器(D1)修整砂輪左側(cè)粗、精程序,圖4。

AA_D1_1.SPF AA_D1_2.SPF AA_D1_3.SPF AA_D1_4.SPF AA_D1_5.SPF AA_D1_6.SPF AA_D1_7.SPF AA_D1_8.SPF AA_D2子程序是修整器(D2)修整砂輪右側(cè)粗、精程序,圖4。

4 工藝方案及效果

改進(jìn)后的工藝方案去掉了銑圓弧R和打光圓弧槽工序，在終磨端面工序后增加磨削端面圓弧R工序。采用砂輪成形修整磨削加工工藝，使多道工序合并簡(jiǎn)化，提高了套圈端面圓弧槽的尺寸精度和表面質(zhì)量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，滿(mǎn)足了用戶(hù)需求。