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分度盘槽口的磨削加工 |
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作者：辽宁工学院 宛剑业 |
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通常分度盘是以孔或槽定位。孔定位的分度盘，有直孔和锥孔两种形式：槽定位的分度盘有三种形式：一是槽的两面带有斜度，二是单面带斜度，三是槽的两面均无斜度。使用证明，用于直接精确分度时，以槽定位为最佳，尤其两面带斜度的更受欢迎，特点如下：
·槽口往一个方向磨偏时(图1a)，中心位置平移，对等分没有影响。这种情况在磨削中最易出现。
·槽口磨偏情况左右对等时(图1b)，中心位置亦不变，因此亦不影响等分误差。
·槽口单方向有偏差时，中心平移数值等于偏差数的1/2(图1c)。
图1
通常磨加工槽口分度盘定位方法有两种：①对于一般精度的分度盘(即等分精度大于5＇的)，采用一块槽数相等、精度相同的并已加工好的分度盘做定位，加工方法如图2。②对于精度要求较高的分度盘加工，可使用光学分度头，亦可直接在坐标铣床上加工。对于无这些条件的单位，可采用笔者推荐的加工方法——自校磨法。
1.紧固螺母 2.工件 3.心轴 4.定位分度盘 5.定位支片 6.垫圈 7.砂轮
图2
1 自校磨法
自校磨法的原理，就是利用同一圆内的圆心角相等，其弦必定相等的关系。就像钳工用划规画六角形时，有时要将划规两脚由小到大，经过几次调整才能画成。自校磨法与此相仿，从最小齿距开始磨，逐步接近大齿距。这种磨削方法的装置，与铣刀前刀面的磨削加工十分相似，即把工件固装在特制心轴上，再顶在机床前后顶尖之间。定位支片的支撑位置，则选在砂轮正在加工的相邻齿面上(图3)。这种方法所达到的加工精度可以用角秒(＂)计算。 
1.砂轮 2.工件 3.垫圈 4.心轴 5.支片
图3
开始磨削之前，必须清除砂轮主轴的轴向游动现象。通常开始工作前先使机床空转30min 左右：一经开车后，即使在中途测量工件也不用停车。此外，还必须检查前道工序所加工齿距的均匀情况，然后才能确定以齿距最小的第一齿开始磨削，把最小的齿距逐步加工到与最大齿距基本相似，完成磨削加工。
在自校磨削过程中，应注意如下几点：
·磨削时必须先磨与支片接触的一面；
·支片支承位置必须是在与砂轮正在加工齿的相邻齿面上，即砂轮磨削前一齿，支片紧跟着撑后一齿；
·各齿距接近等分时，吃刀量必须逐步缩小，直至最后只能听到磨削声音，不见磨削火花为止。
·加工中必须经常检查支片的强度及装夹上的稳定性，压在支片上的力要持久均匀。
·纵向走刀用手动较为合适，以免自动走刀的冲击力过大。
2 砂轮形状及进给量计算
磨削所用砂轮形状有两种：一种是平直形，利用侧面进行靠磨，另一种是把砂轮打成所需形状后进行成型磨。一般都采用后者。成型磨砂轮的修正工具，可利用正弦修正砂轮工具，如图4所示。
图4
工具上所垫的块规尺寸为 x=Lsinα
式中α为修正砂轮所需角度。成型磨进刀方法有三种，它们的进刀量计算如下：
·砂轮垂直进给(图5a)。如砂轮垂直下降量为h，则实际进给量为 x=hsinα
·工件旋转进给(图5a)。工件旋转一角度D，则进给量为x= Rtg△式中R为图5b中的B点距中心点O的距离。
·工作台横向进给(图5c)。如工作台进给为2，则实际进给量为 x=Lcosα
比较起来，以第一种方法较好。
图5
3 特制心轴、支座、支片及砂轮的要求
·心轴图2 中特制心轴4 的技术要求(图6)为两端中心孔Ra0.1～0.2µm，径向圆跳动不大于0.005mm：台阶端面与轴线的垂直度为0.02mm/100mm：淬硬50～55HRC。 
图6
心轴与工件配合间隙很小，因此心轴轴径制造公差仅几微米，若两者间系锥度配合，则接触面要求在80%以上。
·定位支架对支架总的要求，必须有足够的强度，故支架座与床面的固定及支片与刀架座之间的连接，必须有足够的刚度。因为在磨削中，各槽距的误差实质上是由砂轮的工作面到支片支承点的距离所决定的。它们两者之间相对位置的稳定性越好，各槽距的误差就越小。
·砂轮的选择宜选择白刚玉中硬等级的砂轮。这主要是砂轮寿命可以较长，工件容易达到精度，同时减少砂轮的消耗，因为不连续切削对砂轮的消耗是比较大的。
4 工件检验
根据前述加工原理，在相邻两齿的相应位置上各用一个千分表测量工件(图7)，在第一对测量位置上把两只千分表各调至零位，然后测量第二对，第三对……，看表上指示出来的差值，便得知各齿槽的绝对误差及积累误差(附表)。
图7
14 等分分度盘计量记录
| 序号 | 测量读数
(µm) | 各分度绝对误差
(µm) | 累积误差
(µm) | | 1 | 0 | 1.0 | 1.0 | | 2 | -7.0 | -6.0 | -5.0 | | 3 | 4.0 | 5.0 | 0 | | 4 | -16.0 | -15.0 | -15.0 | | 5 | 0 | 1.0 | -14.0 | | 6 | -0.1 | -9.0 | -23.0 | | 7 | 3.0 | 4.0 | -19.0 | | 8 | -1.0 | 0 | -19.0 | | 9 | 6.0 | 7.0 | -12.0 | | 10 | 2.0 | 3.0 | -9.0 | | 11 | -1.0 | 0 | -9.0 | | 12 | 1.0 | 2.0 | -7.0 | | 13 | 3.0 | 4.0 | -3.0 | | 14 | 2.0 | 3.0 | 0 | | - | 总和-14(SD/Z)=(-14)/14=1 | 则各齿-(SD)/Z得绝对误差 | 各齿绝对误差相加得累积误差 |
(end)
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(6/8/2007) |
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