精密制造与自动化
2016年第2期
20CrMnTi渗碳火细长轴磨削工艺分析
柳秀娥！路玮琳’冯双玲1
（1.河南新平科草机械有限公司河南新乡453000：
2.新乡职业技术学院河南新乡453006）
摘要针对高硬度细长轴磨削效率低和磨削变形的间题，通过设计随动中心架，抵消砂轮给予工件的径向力，增强工件的刚性，减小磨前过程中工件的变形：利用指针式万用表与机床尾座和中心架连接回路来调整中心架，实现在线调整与检测，方便快捷，磨削精度高，效率高；用反击校直法及去应力时效，有效的校正了工件的变形，提高了零件的合格率；通过修整砂轮表面形状，减少砂轮与工件的接触面积，减小了切削力，从而减小工件变形，结合优化切削参数等措施，保证了零件的设计要求。
关键词淳硬细长轴随动中心架反击校直台阶砂轮
1零件分析
产品中有一种长径比近50的细长轴，该零件材料为20CrMnTi.渗碳深度0.4~0.5mm，率回火硬度 HRC58~62，如图1所示。
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图1细长轴的零件图
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该零件不仅硬度高，尺寸及形状误差要求都较高，在磨削过程中因“让刀”会出现两头小，中间大的“腰鼓形”现象，尺寸公差及直线度都不好保证。
2细长轴磨削加工难点
（1）细长轴刚性很差，在磨削加工中因径向切
削力和自重的作用易发生弯曲变形，同时易产生振动，影响表面质量及加工精度。
（2）细长轴的散热能力很差，切削中工件受热
膨胀会使长度方向产生延伸变形。如工件装来时项太紧，会因伸长而顶弯，甚至卡死在顶尖间无法加工。
（3）因轴长度较长，磨削时一次走刀过程中砂
轮的磨损较大，影响零件的几何形状精度
（4）使用中心架时，如支撑块对零件压力不适
当，工件表面会呈现竹节状或棱圆形。 50
3磨削工艺分析
（1）该零件因硬度高，刚性差，磨削易变形，
去余量困难，因此工艺安排分粗磨和精磨两次磨削。租磨后，留精磨量0.15~0.2mm，然后进行校直及人工时效消除磨削应力，再进行精磨工序。
(2)在磨削加工中采用中心架支撑，增强刚性，
提高磨削效率。
（3）为消除淬火及粗磨后的变形量，增加了校
直及人工时效消除内应力的工序，
（4）率火件磨削时易出现赠力现象，因此磨削
时应尽量减少砂轮与工件的接触面积。
4磨削方法分析 4.1中心架的改进
外圆磨床原用中心架安装在工作台上，使用时，工件由垂直支撑块和水平撑块支承着，垂直支撑块和水平撑块分别有相应的旋钮调节，调整时，百分表触头放在与支持块和撑块成45°的外圆上，转动旋钮调整到位。在磨削过程中，使用原中心架存在以下的问题：
（1）砂轮相对工件的轴向位置在不断的变化，
虽然中心架能抵消部分磨削力，但砂轮给予工件的径向力无法随时抵消，使工件在轴向不同位置产生不同程度的让刀，影响工件的加工精度。
(2)在加工过程中不能随时检查工件的变形量，
需停机检查，给加工带来不便
（3）对于直径≤Φ20的细长轴，因外圆较小，