[发明专利]台阶套类零件的端面外圆加工方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，尤其是一种台阶套类零件的端面外圆机械加工方法。特别是一种硬质合金材质的台阶套类零件的端面外圆机械加工方法。

背景技术

目前对于“台阶套类零件的端面外圆”磨削方式均为成型切入方式，如2008年06月机械工业出版社  出版的王先逵主编《机械加工工艺手册之磨削加工 单行本》以及机械工业出版社1996出版的李伯民、赵波所著《实用磨削技术》等书籍与资料介绍的“台阶套类零件的端面外圆”磨削方式均是采用成型砂轮切入磨削方式，具体如图1-5、图15所示。台阶套类零件如图1、2所示（仅示出半剖面图），未加工的零件的端面1和外圆面3之间的台阶2根部有一个圆角R。图15、图3、图4、图5所示的磨削零件用砂轮5（其中图3、4、5是局部视图），包括外侧端面10和外圆面8，以及外圆面和外侧端面之间构成的磨削尖部。当对零件外圆磨削加工时，砂轮先把端面磨削到位，即先把台阶R处的余量磨削完（如图3），再磨削外圆（如图4）。零件磨削到位后的形状如图2所示。这样就导致砂轮尖部的消耗比外圆其它部位消耗多，加工几件产品后，砂轮尖部的形状就由加工前的直角变成弧形形状9（如图5），此时如果不对砂轮进行修整，加工出产品的圆角R就会超差。因此采用此种磨削方式砂轮消耗大，每加工3件就要修整一次砂轮。特别是在磨削硬质合金台阶套类零件的端面外圆时，采用金刚石砂轮，金刚石修整是件非常麻烦的事情，每修整一次需要5-6分钟，严重降低了生产效率。另外对于精度高的产品，如圆角R小于等于0.7mm，外圆圆柱度 0.003mm。端面平面度0.015mm。现有的加工方法其圆柱度、端面平面度根本达不到要求，端面与外圆交接处的R也易超出公差范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种台阶套类零件的端面外圆加工方法。采用本发明方法，加工平面精度高，砂轮修整间隔时间长。

在本发明的具体解决方案如下描述：

A、 本发明的磨床砂轮的尖部先接触到零件台阶根部圆角R中间部分，砂轮旋转，开始切磨台阶。

B、砂轮沿X轴进刀，待砂轮的外圆母线与零件外圆母线接触时，X轴停止进刀。

C、 零件沿 Z轴开始进刀，Z轴与水平方向平行。至台阶端面切除一定的余量，Z轴停止进刀。

D、砂轮沿X轴继续进刀，至零件端面与外圆尺寸磨削符合工艺要求。

E、X、Z轴联动，即砂轮沿X轴往复进刀和零件沿Z轴往复进刀，走完一轮加工面，X轴退刀，然后再回到原处（D步骤结束时砂轮的位置）。本步骤往复循环，此过程为提高台阶的端面和外圆面的粗糙度和平面度。

F、砂轮沿X轴回到原处时，零件再沿Z轴开始退刀，当退至砂轮的外侧端面距离零件的外端面距离 为3-5毫米处时，砂轮沿X轴退刀。通常沿Z轴退刀时，会退至砂轮完全脱离零件，但这样的退刀方式，砂轮距零件的外端面越近，砂轮与零件的接触面积越小，磨削力越大，容易造成零件加工面变形，对于精度要求高的零件，外圆面的同轴度会受到影响。采用本步骤的改进方式，将有效的克服这一缺陷。

上述改进后的磨削方式为切磨、纵向磨削以及联动相结合的磨削方式，和以往的尖部磨削比较，磨削中，砂轮尖部的外侧端面和外圆面与零件均匀接触磨削，砂轮的端面和外圆面消耗一致，零件磨削加工完成后，砂轮能够较好的保持尖部的尖角形状，不会很快在砂轮尖部形成一个弧形形状，通常可以在磨削几十件零件后，才需要修模。

附图说明

图1是待加工的台阶套类零件的局部示意图。

图2是图1加工后的零件示意图。

图3是现有技术磨削加工中砂轮加工步骤示意图。

图4是现有技术磨削加工中砂轮加工步骤示意图。

图5是砂轮磨加工后的结构示意图。

图6是本发明加工A步骤示意图。

图7是图6  A部放大示意图。

图8是本发明加工B步骤示意图。

图9是本发明加工C步骤示意图。

图10是本发明加工D步骤示意图。

图11是本发明加工E步骤示意图。

图12是本发明加工F步骤示意图。

图13是本发明待加工零件的局部剖视示意图。

图14是本发明砂轮结构示意图。

图15是现有技术的砂轮结构示意图。

图16是图14 B部放大示意图。

图17是本发明砂轮装配示意图。

图18是本发明砂轮加工时速度和切削力分解示意图。