孔珩磨是一種精加工工藝，珩磨工具的油石一般需要在工件正式加工前進(jìn)行修整。磨刀石的修整方法有很多種。珩磨小孔一般采用單石珩磨工具，單石珩磨工具有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。從單刃油石珩磨工具的結(jié)構(gòu)原理出發(fā)，分析了油石修整的必要性，討論了常用方法的缺點(diǎn)，介紹了一種新的修整方法，并與常用修整方法進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)比較。

1前言

在機(jī)械加工中，孔的珩磨屬于精加工和精加工，具有加工精度高、表面質(zhì)量好、加工面使用壽命長(zhǎng)、切削效率高、加工范圍廣等特點(diǎn)。一般單油石珩磨工具用于4 ~ 10 mm孔徑的工件。在汽車零件的生產(chǎn)中，對(duì)于這種通孔直徑小、硬度在60HRC左右的零件，廣泛使用單石珩磨工具。本文主要討論孔加工用珩磨工具油石的現(xiàn)場(chǎng)修整。

2珩磨工具切削進(jìn)給的原理

單石珩磨工具由珩磨桿、頂片、推片和油石組成。油石起到切割的作用，油石磨料是用立方氮化硼磨料和結(jié)合劑燒結(jié)后粘結(jié)在基體上的。珩磨時(shí)，油石的切削進(jìn)給是通過(guò)其在珩磨工具徑向的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)的。推桿上有兩個(gè)10°斜面，分別與油石底座上的兩個(gè)斜面接觸，使推桿的軸向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為油石的徑向膨脹運(yùn)動(dòng)。推桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)自機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

新油石組裝后的3個(gè)問(wèn)題

受制造精度的限制，油石座和推桿的傾斜角度和尺寸存在一定的誤差，珩磨桿的導(dǎo)靴槽與導(dǎo)弧面之間存在軸向平行度誤差，再加上油石切削面的平面度誤差，使得珩磨工具的四部分裝配后，珩磨油石切削面與珩磨桿的導(dǎo)弧面軸向不平行， 這通常被稱為磨石不平度，其導(dǎo)致磨石切割表面在初始加工期間在長(zhǎng)度方向上不與工件的內(nèi)孔接觸。 因此，油石需要修整。理論上，油石的切削面在修整后達(dá)到與工件孔的接觸狀態(tài)，即油石的“規(guī)圓”狀態(tài)是最好的。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，如果油石切割面與工件內(nèi)孔的接觸沿長(zhǎng)度方向是連續(xù)的、不間斷的(工件試加工后，在燈光下觀察油石切割面，與工件孔接觸的地方是亮的)，就可以加工工件。

目前常用的4種油石修整方法

多油石珩磨工具采用立式珩磨浮動(dòng)或固定式珩磨頭。有些珩磨工具可以直接拿到帶專用裝置的外圓磨床上進(jìn)行珩磨油石修整，有些則需要專用的修整夾具。將油石條放入專用夾具中，然后在研磨機(jī)[1]上進(jìn)行打磨或修整。一般這種方法常用于加工高精度孔。

對(duì)于大部分種類的珩磨工具，如果珩磨工件的精度要求比較低，可以直接在所用的珩磨機(jī)上對(duì)廢工件或孔加工余量大的工件進(jìn)行修整。專用修正套用于修邊，應(yīng)用廣泛。

5 .上述單油石珩磨工具方法的缺點(diǎn)

對(duì)于帶固定珩磨頭的臥式珩磨單油石珩磨工具，由于珩磨工具本身的結(jié)構(gòu)，珩磨過(guò)程是由珩磨桿的導(dǎo)向弧面支撐，珩磨油石是用來(lái)切削的。珩磨桿的導(dǎo)向弧面出廠時(shí)已經(jīng)加工好了，不能再動(dòng)了。顯然整套珩磨工具是不能拿到外圓磨床上去修整油石的。在對(duì)油石進(jìn)行修圓時(shí)，以φ8.5mm孔的油石為例，油石切削面沿長(zhǎng)度方向的兩個(gè)邊緣是修整最多的地方，深度為0.27mm，如果將珩磨油石放入專用夾具中，在外圓磨床上修整，實(shí)際生產(chǎn)中操作復(fù)雜。同時(shí)，由于珩磨油石本身較硬，用碳化硅砂輪修整時(shí)整體效率較低。但在某些生產(chǎn)情況下，直接在珩磨機(jī)上修整廢工件或孔余量大的工件，實(shí)際情況并非如此。采用特殊的校正套。因?yàn)樾拚妆旧硎擒浀?，?dāng)修正套的孔磨損到一定程度，就不能再用了。尤其是批量生產(chǎn)時(shí)，校正套消耗更大。同時(shí)，后兩種方法磨損了珩磨桿的導(dǎo)弧面，降低了珩磨桿的使用壽命。

6新型微調(diào)裝置介紹

單油石珩磨工具具有以下特點(diǎn):油石是以珩磨桿的導(dǎo)弧為支點(diǎn)進(jìn)行切割的。在正常加工狀態(tài)下，油石與珩磨桿上的兩個(gè)導(dǎo)向圓弧在同一圓內(nèi)，修整后的油石最好直接達(dá)到這種狀態(tài)。

然而，新油石的切割面是平的。如果這個(gè)平面平行于珩磨桿的兩個(gè)導(dǎo)向圓弧面的軸線，此時(shí)油石的切削面與工件內(nèi)孔在長(zhǎng)度方向上的接觸將是連續(xù)的，不間斷的。如本文第三段末所述，可以在不影響孔加工質(zhì)量的情況下進(jìn)行加工。這種情況下，首先油石平面只有兩個(gè)邊緣參與切削，油石磨損比較快，需要及時(shí)進(jìn)刀。然后隨著工件一個(gè)個(gè)的加工，油石逐漸磨損形成與工件孔一致的圓弧面，達(dá)到正圓形狀態(tài)。

因此，為了達(dá)到油石的切削平面與珩磨桿的兩個(gè)導(dǎo)向圓弧面的軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了如圖9所示的修整裝置，其中V形塊、墊塊和修整板的長(zhǎng)度與被加工工件的長(zhǎng)度相同。

在修整板的修整部位電鍍MBD100-120#金剛石層(因其顯微硬度略高于CBN)，其技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法參照J(rèn)B/T 11430—2013《超硬磨料制品電鍍配套文件》。該裝置應(yīng)確保V形塊的V形表面和修整板的金剛石涂層表面平行于珩磨桿的導(dǎo)向弧的軸線。

使用時(shí)，V型塊的V型開(kāi)口穿過(guò)安裝好的珩磨工具，就像珩磨工件一樣，調(diào)節(jié)螺絲支撐在珩磨機(jī)的支撐板上(這個(gè)支撐板是加工工件時(shí)鉗柄的支撐處)。用手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)珩磨頭，調(diào)整油石的切削平面與修整板的修整面平行，用調(diào)整螺釘微調(diào)，從而調(diào)整推動(dòng)工件來(lái)回移動(dòng)的珩磨機(jī)龍門上合金塊的位置，使其停在V型塊的V型槽兩端。將行程位置調(diào)整到與待加工工件相同。打開(kāi)冷卻油泵將冷卻油倒在油石兩端，一只手輕輕按住支撐桿，另一只手推拉珩磨機(jī)的行程架。推拉的速度和平時(shí)銼刀差不多，同時(shí)輕輕擴(kuò)刀，使磨刀石與修邊塊接觸。推拉幾次后，觀察油石表面是否平整和修整。來(lái)回推拉行程框架幾次，直到油石的切割面變平。拆下設(shè)備，工件就可以加工了。

7結(jié)束語(yǔ)

采用新的修整裝置后，達(dá)到了預(yù)期的修整效果。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:使用該裝置修整油石時(shí)，珩磨頭僅在珩磨工具的軸向移動(dòng)，珩磨頭不轉(zhuǎn)動(dòng)，因此珩磨桿的導(dǎo)向弧面基本無(wú)磨損(導(dǎo)向弧面僅在V形面上軸向移動(dòng))，不影響珩磨桿的使用壽命；修整盤上鍍有金剛石顆粒，金剛石硬度高，修整效率較高；金剛石耐磨性好，長(zhǎng)期使用成本相對(duì)較低；打磨油石量比較少，節(jié)省油石。缺點(diǎn):裝置對(duì)零件精度要求高，需要淬火處理和精磨，零件的制造需要一定的設(shè)備；板材表面需要電鍍金剛石顆粒，需要專業(yè)單位完成。