螺纹磨床加工件螺纹表面波纹产生原因和消除办法

胡芳荣

（哈尔滨量具刃具集团有限责任公司，哈尔滨150040）

螺纹磨床加工件螺纹表面波纹产生原因和消除办法

胡芳荣

（哈尔滨量具刃具集团有限责任公司，哈尔滨150040）

螺纹表面波纹的产生和消除是一个比较复杂的问题，影响表面产生波纹的因素很多，同时这些因素又经常互相影响。文中详细分析了波纹产生的具体原因及消除方法。

波纹；消除；操作

0 引言

一般来说，虽然工件的表面已达到了要求，但只要有波纹出现仍不能为合格品。工件表面若存在波纹将影响产品的质量，因此根据螺纹表面波纹产生的原因应采取相应的措施消除波纹。

1 波纹与表面粗糙度的区别

图1

波纹就是表面上的不平整度呈波形或螺旋形且循环复现的纹状，它是与砂轮主轴相平行的振痕及螺旋形线纹等组成的。表面粗糙度是属于微观几何不平度，它主要是砂轮磨粒磨削的痕迹，是叠加在表面上微小的不平整的波形。波纹和表面粗糙度的方向是相互垂直的，现以平磨的精度为例，如图1所示，波纹是在A-A剖面进行测定，而表面粗糙度则是在B-B剖面中进行测定。

2 波纹对产品质量的影响

1）耐磨性不好。由于工件有凹凸不平的波纹存在，则凸起的高峰容易被磨去，因而使工件失去了原有的尺寸精度，缩短了零件使用的寿命。

2）配合稳定性不好。波纹的凸起部分易被磨去，则原有的配合精度亦失去，从而改变了配合的性质，降低了可靠性。

3 波纹产生的具体原因及消除方法

3.1 电机部分

1）电动机转子、风扇叶、皮带轮这一整套的平衡不好。清除方法是首先将有关元件单独地作好平衡，然后将有关的转动元件全部组合后进行动平衡，要求平衡后的实际转动中心和理论中心在0.002 mm以内。

2）由于电动机两端的单列向心球轴承磨损。清除方法是更换轴承，轴承要求为D级精度。

3）电动机前后轴承压盖不同心。清除方法是将轴承孔扩大镶套后新扩孔以校正其同心度。

4）由于电动机电刷位置没有调整在对称于几何中心线上，使电动机磁场不平衡而产生振动。可重新调整电刷位置和校验电压，直到电机振动到允许数值内，将电刷固紧。

5）电动机装配不良。首先按图2所示检查转子各部位的几何精度，然后重新装配调整，检查装配质量，使电动机转子和定子间保持均匀的间隙，要求达到电动机外壳上任一点的振动均在0.002～0.003 mm范围内。

图2

6）电动机的安装。在电动机下部加消振垫（弹簧垫或木块），或将电动机安装在单独的隔离的地基上，以消振隔振。

3.2 砂轮主轴及工件主轴部分（砂轮主轴为主要原因）

1）砂轮的静平衡不好。一个刚从仓库领来的砂轮必须经过不止一次的平衡，首先将砂轮在车床上修整两端面，车出角度作一次平衡，然后装到螺纹磨床上用砂轮修整器粗打一次，再取下做一次精确平衡，方能装到机床上使用（平衡砂轮用的平衡架事先经过精确的水平校正）。

2）砂轮主轴或工件主轴的轴承间隙过大。更换或修复已磨损的零件，重新调整间隙，将间隙控制在0.002～0.003 mm范围内。

3）砂轮主轴轴承和锥度套的配合，以及锥度套及箱体的配合不良。轴承和锥套的配合可采用涂色法检查，要求接触面积不少于85%，分布均匀且大头接触要稍硬。

4）砂轮主轴及工件主轴两轴承孔的同心度不好。可采用巴氏合金研磨棒用氧化铬研磨轴承孔。

5）砂轮主轴及工件主轴轴径部分正圆度不好，有锥度，主轴轴向定位台阶端面和主轴中心不垂直。宜采用可调整的铸铁套或玻璃板修研。

6）砂轮法兰盘或皮带轮内孔与主轴接合不好，皮带轮质量不均匀。必须将砂轮法兰盘和皮带轮进行精确的静平衡，并保证它们与主轴的接合面积不小于80%，且接触面积分布要均匀（采用着色检查法）。三角皮带槽及其端面对孔的中心线的跳动应在0.01 mm以下。

7）当砂轮经过一定时间运转后再更换砂轮法兰盘时，因为主轴在运转过程中由于发热而膨胀，而装上去的法兰是冷的，虽然安装时两者配合较好，但当主轴冷却后再重新开车，则法兰盘内孔与主轴配合产生较大间隙。对策是在主轴冷却后重新紧固砂轮主轴上压砂轮法兰盘的螺母。

3.3 油压系统部分

1）液压机产生振动，旋转转子平稳不好。对策是检查液动机振动时，可降低其转数使其压力降至0.3～0.4 MPa，以观察液动机有无不等速现象。首先将转子上的皮带轮单独做好静平衡，然后将转子上的各有关零件全部组合好（包括皮带轮）再做一次较精确的静平衡，在平衡过程中，若发现不平衡现象，需在适当位置进行取重或加大块重量以达到平衡。

2）叶片油泵振动，油泵壳体内孔的阿基米德曲线磨损。对策是要求油泵在工作时油压变化在2个大气压之内。要求阿基米德曲线各联接部位需圆滑无棱角出现，并需与壳体端面垂直，允差0.005 mm，当磨损不严重时可在内圆磨床上进行修复。

3）油管系统产生振动，油路中各接头处密封性不好，使油路中进入气体。对策是更换油管接头，以加强其密封性。

3.4 其他

1）由于使用的三角皮带组织不均匀，各处软硬不一，或2根三角皮带长短不一，因而使皮带轮之瞬时转速不等。对策是三角皮带必须选择适当，在允许的条件下，尽可能地使用一根皮带传动，以避免由于几根皮带长短不均匀，使较长的皮带颤动而引起振动，如需用2根以上三角皮带时，选择需长短一致，最好改用无接头的平皮带。

2）由于砂轮粒度硬度不当。对策是在其它条件允许的情况下，尽量选择较软或粒度较粗的砂轮。

3）铲磨架摆动中心锥销磨损。对策是调整或修复锥销与其配合套的间隙。

4）机床要安装在有隔振沟的单独地基上。

4 波纹产生原因的分析步骤

由于造成工件表面出现波纹的因素很多，因而当工件表面出现波纹后，首先必须找出是由哪方面因素影响的，才有可能采取相应措施，其分析步骤见表1。

表1 波纹产生原因的分析步骤

将千分表架固于工作台上，千分表触头触及砂轮主轴外表，然后再按表1所列程序逐项进行检查，看千分表指针的变化值以确定产生振动的部件名称。

5 结 语

由于波纹的波距较大而波高很小，又没有较可靠的仪器来直接测量作为检验的依据，因此通过以上对波纹产生具体原因的论述及采取相应措施，就能消除波纹，使工件成为合格品。

（编辑昊 天）

TH 162

B

1002－2333（2014）05－0236－02

胡芳荣（1963—），女，工程师，主要从事机床设计和机械加工工艺工作。

2014-03-03