專利名稱：一種消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及承受復(fù)雜載荷的軸類零件加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種消除軸類零件 的軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的方法。
背景技術(shù)：
對承受復(fù)雜載荷的軸在其軸肩處一般設(shè)計為外接過渡圓角，為保證圓角與軸頸光 滑過渡，一般采用成型磨削的方法，由于圓角區(qū)的磨削產(chǎn)生的高熱無法及時排出，經(jīng)常導(dǎo)致 所謂的磨削裂紋現(xiàn)象。目前國內(nèi)外關(guān)于磨削燒傷的研究主要集中在與磨削相關(guān)的過程，如 砂輪結(jié)構(gòu)(端面開槽、內(nèi)冷卻)、冷卻系統(tǒng)、磨削參數(shù)的選擇、工件磨削余量、高速磨削以及 熱處理等方面。改進砂輪合理選擇砂輪、合理選擇磨削參數(shù)、及時修整砂輪、改進冷卻系統(tǒng)、 粗精磨工藝分開等，但要想完全控制十分困難，也就是說還沒有完全掌握消除磨削裂紋的 工藝 。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要公開一種消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的新技術(shù)，以解決 承受復(fù)雜載荷的軸類零件磨削時出現(xiàn)的磨削裂紋現(xiàn)象。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的新方法， 主要包括先將過渡圓角優(yōu)化為一個包含凹槽的復(fù)合圓角，并專用復(fù)合刀具加工出復(fù)合圓 角，然后粗磨復(fù)合圓角，保證凹槽部分有一定深度，最后采用“兩縱一橫”的磨削方法，消除 凹槽，精磨出過渡圓角。一種消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的方法，其特征在于在軸肩與外接圓弧一 半的位置開凹槽，凹槽的深度即凹槽的半徑小于原外接圓弧的半徑，并與原外接圓弧形成 復(fù)合圓角；采用粗磨法磨削復(fù)合圓角，粗磨后圓角部分的表面粗糙值Ra不能小于0. 4，否則 精磨時，尤其是在表面硬化處理后再精磨時容易出現(xiàn)接觸燒傷現(xiàn)象，粗磨完畢后對過渡圓 角進行精磨，除了常規(guī)的及時修整砂輪外，采用“兩縱一橫”的磨削方法，第一次切入時，砂 輪外側(cè)在凹槽的邊緣，不磨削圓角，第二次切入時包括凹槽，精磨過渡圓角，凹槽深度為原 來的1/5 2/5，保證切入時，砂輪與圓角的凹槽區(qū)形成一個空腔，儲存磨削液，使磨削熱及 時散發(fā)，最合一次橫磨完全消除凹槽；凹槽區(qū)的深度由粗磨的余量和精磨的余量之和決定， 但必須保證在精磨時深度不少于0. 05mm。上述的制備方法，其特征在于精磨余量為0.05 0. 1mm，因此粗磨后的凹槽深度 必須保證凹槽在精磨結(jié)束前不消失。上述的制備方法，其特征在于復(fù)合圓角粗磨后必須保證凹槽在軸的直徑以及外 接圓弧精磨到尺寸前0. 01 0. 02mm才允許消失。上述的制備方法，其特征在于粗磨后圓角部分的表面粗糙值Ra為0. 8 1. 6。復(fù)合圓角由原外接圓弧和一個半徑比其小的圓弧構(gòu)成，該小圓弧相比原來的外接 圓弧就形成一個凹槽區(qū)，凹槽區(qū)的深度由粗磨的余量和精磨的余量之和決定，其起始位置從外接圓弧圓心與軸肩間距離的一半處開始向遠離軸肩方向延伸。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點⑴跳出僅局限于改進磨削部分的工藝 思路，從磨削加工的前道工序入手，將消除磨削裂紋放在整個機械加工工藝系統(tǒng)中去考慮。 (2)通過優(yōu)化設(shè)計的復(fù)合圓角，使磨削圓角時圓角磨削區(qū)呈開放的狀態(tài)，使磨削產(chǎn)生的高熱 及時排出，消除了磨削裂紋產(chǎn)生的可能。(3)采用車削加工復(fù)合圓角，生產(chǎn)效率大幅度提高。 (4)無需對現(xiàn)有磨削系統(tǒng)(如砂輪、冷卻系統(tǒng)等)進行改進，大幅度降低了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明的軸肩外接過渡圓角示意2為本發(fā)明經(jīng)優(yōu)化的復(fù)合圓角示意3為本發(fā)明的復(fù)合圓角刀具用專用磨刀、檢驗樣板圖4為本發(fā)明的專用復(fù)合圓角刀具圖5為消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的方法流程圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細的描述實施實例高速轉(zhuǎn)軸直徑奶80(|+°_°25，圓角半徑1 8，表面粗糙度1^0.4，軸頸圓柱度 要求0. 0075，表面淬火處理HRC52 56，深度1 2mm。(1)設(shè)計、優(yōu)化復(fù)合圓角。將軸肩外接過渡圓角優(yōu)化為一個包含凹槽的復(fù)合圓角， 復(fù)合圓角由R8和R4. 5構(gòu)成的復(fù)合圓弧，凹槽的具體位置在從軸頸開始到復(fù)合圓弧距軸端 1/2的位置，凹槽的深度為0. 5mm。(2)精車復(fù)合圓角。根據(jù)優(yōu)化的復(fù)合圓角，先用線切割的方法，切割一副磨刀和檢 驗用樣板，再用磨刀樣板刃磨硬質(zhì)合金焊接式刀具作為復(fù)合刀具，然后采用車削的方式加 工復(fù)合圓角，并用檢驗樣板進行檢驗。(3)粗磨復(fù)合圓角。精車后留給粗磨的磨削余量為0.45mm，粗磨復(fù)合圓角時，圓角 表面粗糙度值RaO. 8，留0. 05 0. 06mm精磨余量，粗磨后的凹槽深度不少于0. 05mm。(4)精磨軸肩過渡圓角。精磨圓角時，除了常規(guī)的及時修整砂輪外，采用“兩縱一 橫”的磨削方法，但切入的部位要注意，第一次切入砂輪外側(cè)在凹槽的邊緣，不磨削圓角，第 二次切入時包括凹槽，精磨圓角，但不完全消除凹槽，保證圓角磨削區(qū)呈開放的狀態(tài)。兩次 縱磨均留0. 01 0. 02mm余量，最合一次橫磨完全消除凹槽，完成圓角的磨削加工。 本發(fā)明消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的新技術(shù)，磨削前通過在圓角區(qū)添加一個 供磨削散熱的型腔，構(gòu)思巧妙，另辟蹊徑，效果明顯，大幅度降低了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
一種消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的方法，其特征在于在軸肩與外接圓弧一半的位置開凹槽，凹槽的深度即凹槽的半徑小于原外接圓弧的半徑，并與原外接圓弧形成復(fù)合圓角；采用粗磨法磨削復(fù)合圓角，粗磨后圓角部分的表面粗糙值Ra不能小于0.4，粗磨完畢后對過渡圓角進行精磨，除了常規(guī)的及時修整砂輪外，采用“兩縱一橫”的磨削方法，第一次切入時，砂輪外側(cè)在凹槽的邊緣，不磨削圓角，第二次切入時包括凹槽，精磨過渡圓角，凹槽深度為原來的1/5～2/5，保證切入時，砂輪與圓角的凹槽區(qū)形成一個空腔，儲存磨削液，使磨削熱及時散發(fā)，最合一次橫磨完全消除凹槽；凹槽區(qū)的深度由粗磨的余量和精磨的余量之和決定，但必須保證在精磨時深度不少于0.05mm。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于精磨余量為0.05 0. Imm,因此粗磨后的凹槽 深度必須保證凹槽在精磨結(jié)束前不消失。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于復(fù)合圓角粗磨后必須保證凹槽在軸的直徑以 及外接圓弧精磨到尺寸前0. 01 0. 02mm才允許消失。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于粗磨后圓角部分的表面粗糙值Ra為0.8 1. 6。
全文摘要
一種消除軸肩外接過渡圓角磨削裂紋的方法，從磨削加工的前道工序入手，將消除磨削裂紋放在整個機械加工工藝系統(tǒng)中去考慮。通過優(yōu)化設(shè)計的復(fù)合圓角，使圓角磨削區(qū)呈開放的狀態(tài)，保證磨削產(chǎn)生的高熱及時排出，消除了磨削裂紋產(chǎn)生的可能。解決了承受復(fù)雜載荷的軸類零件磨削時出現(xiàn)的磨削裂紋現(xiàn)象。首先將過渡圓角優(yōu)化為一個包含凹槽的復(fù)合圓角，并用復(fù)合刀具加工出復(fù)合圓角，然后粗磨復(fù)合圓角，保證凹槽部分有一定深度，最后采用“兩縱一橫”的磨削方法，消除凹槽，精磨出過渡圓角。采用這種技術(shù)，無需對現(xiàn)有磨削系統(tǒng)(如砂輪、冷卻系統(tǒng)等)進行改進，可以達到消除磨削裂紋，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的。
文檔編號B24B9/04GK101804590SQ201010137308
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者孔德軍, 王志平, 王榮興, 程剛, 褚守云 申請人:常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院