张成秋 杨 勇
作者通联:玉门炼油化工总厂 甘肃玉门市 735200
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无锡生产的MGW10200 高精度无心外圆磨床,加工过程中经常出现导轮轴振动,导致当时加工的一小批次零件报废。操作人员讲,导轮轴振动出现频率大致为1个月一到两次,均出在最后一遍精磨时,振动无前兆。振动发生后,操作人员紧急关闭电源并重新开启后,继续加工又恢复正常。
检查导轮,平衡良好,导轮轴的滑动轴承回转精度及轴径向间隙符合要求,导轮轴减速箱蜗轮蜗杆无磨损且工作良好,导轮电机及结合部分均无故障。
经技术人员分析,认定为自激振动,即在磨削零件过程中,切削力对振动系统做功,振动系统则从切削过程中吸收一部分能量(W振出),贮存在振动系统中。磨架的振入运动则是在弹性恢复力F弹作用下产生的,振入运动与切削力方向相反,即振动系统要消耗能量(W振入)。当W振出>W振入时,加工系统将有持续的自激振动产生,因而处于不稳定状态,则出现自激振动。
(1)改变速比关系。无心磨床砂轮轴与导轮轴转速比为固定值,平时并无调整。砂轮轴转速不变,通过加装变频器调整导轮轴电机转速,经减速器减速后改变导轮转速,以达到改变砂轮轴与导轮轴速比关系的目的,从而避开临界速比,以防产生自激振动。
(2)修改工艺增加最后精磨磨削量。修改加工工艺,为最后一遍磨削提供更多的磨削余量以增大磨削时的摩擦阻力。修改工艺后,零件外径表面的粗糙度会受到影响,但可通过外径精研补偿,仍可满足装配工艺。
(3)改变滑动轴承修理工艺。导轮轴两端为5 片瓦的滑动轴承结构,原修理工艺要求回转精度为千分之五,轴向间隙为0.02mm。为了提高导轮轴刚性,将轴向间隙改为0.01mm,回转精度千分之三。增强刚性需要减少间隙,但极容易抱轴,因此只有提高回转精度,保证导轮轴两端滑动轴承同心度来避免抱轴发生。
通过上述处理后,设备已使用9个多月,导轮轴未再出振动故障,证明上述判断正确,处理得当。