磨削气门轴套的工具与工艺优化指南

工件图如图3-2所示。

图3-2 气门轴套

1.考核要求

（1）工具要求 正确选用磨具、平衡砂轮、修整砂轮等。

（2）尺寸及公差要求 零件为气门轴套，主要尺寸为：ϕ46_-⁰0.011mm；ϕ50_-0.027^-0.010mm；ϕ30⁺₀^0.015mm。

ϕ46_-⁰0.011mm外圆的圆柱度公差为0.005mm；ϕ46_-⁰0.011mm外圆对ϕ50^-_-00..002109mm外圆轴线的径向圆跳动公差0.01mm。

ϕ30⁺₀^0.015mm内圆的圆柱度公差为0.008mm；ϕ30⁺₀^0.015mm内圆对ϕ46_-⁰_0.011mm外圆轴线的径向圆跳动公差0.01mm。

ϕ70mm外圆的两端面对ϕ46_-⁰_0.011mm外圆轴线的轴向圆跳动公差0.005mm。

（3）表面粗糙度要求 ϕ46_-⁰_0.011mm和ϕ50_-0.027^-0.010mm的外圆的表面粗糙度值均为R_a0.025μm；ϕ30⁺₀^0.015mm内圆的表面粗糙度值为R_a0.2μm；ϕ70mm外圆两端面的表面粗糙度值为R_a0.8μm；锥面表面粗糙度值为R_a0.4μm。

（4）考试时间 准备时间30min；操作时间360min。

2.考前准备

（1）工具 常用工具（自选）。

（2）量具 外径千分尺（25～50mm）；内径千分尺（25～50mm）；游标卡尺（0～150mm）；指示表（分度值0.01mm、0.001mm各一只）及磁性表座；游标万能角度尺。

（3）辅具 顶尖式心轴、V形夹具、铜皮、夹头、金刚石笔及砂轮修整器、中心孔研磨机、专用研磨机、毛刷、棉纱、棉布等。

（4）砂轮 内圆砂轮特性AF36K、WAF36K；外圆砂轮特性AF60K、WAF100K、PAF240K、WAF240K。

（5）设备 M1432B型万能外圆磨床；MG1432B型高精度万能外圆磨床。

（6）材料 9Mn2V，热处理淬硬59HRC。

（7）操作前准备

1）操作前，要先审图样，检查量具及备料尺寸，低速运转机床3～5min；工、量、辅具摆放合理。

2）制定磨削工艺。零件的主要表面经粗磨、半精磨、精磨、精密磨、超精密磨削加工，其表面粗糙度值逐步减小，内、外圆间的位置精度是采用以外圆为定位基准磨内圆的方法达到的。所以作为定位基准的外圆表面提出圆度的工艺要求。

超精密磨削用量选择：v_s=16m/s；v_w=16m/min；v_f=60～200mm/min；α_p≤0.001mm。

3）工件的定位夹紧。粗磨、精磨外圆，工件采用顶尖式心轴装夹。精磨、超精密磨削外圆，工件用专用心轴装夹（单件可用两个大头顶尖代替）。(www.xing528.com)

内圆磨削采用V形夹具装夹。工件以ϕ46_-⁰_0.011mm外圆为定位基准在V形块上定位。调整V形夹具重心与磨床头架主轴中心等高。

3.评分标准

磨工操作技能考核表及评分标准见表3-3。

表3-3 评分标准

现场操作规范评分标准见表3-2。

4.工件的磨削步骤

基本操作步骤描述：检查毛坯余量→粗磨ϕ46_-⁰_0.011mm外圆→粗磨ϕ50_-0.027^-0.010mm外圆→粗磨ϕ30⁺₀^0.015mm内圆、60°锥面及工件的右端面→精磨ϕ46_-⁰0.011mm外圆、ϕ50^-_-00..002107mm外圆→精磨ϕ30⁺₀^0.015mm内圆、60°锥面→研磨工件两端60°孔口→精密磨削ϕ46_-⁰0.011mm外圆、ϕ50^-0.010_-0.027mm外圆→超精密磨削ϕ46_-⁰_0.011mm外圆、ϕ50_-0.027^-0.010mm外圆。

步骤1：检查毛坯余量。在专用研磨机上研磨工件两端60°孔口，用涂色法检查60°孔口，接触面大于90%。

步骤2：在M1432B型万能外圆磨床上，用顶尖式心轴装夹工件，粗磨ϕ46_-⁰_0.011mm外圆，留余量0.10～0.12mm。再次保证ϕ46_-⁰0.011mm外圆的圆柱度误差小于0.01mm，圆度误差小于0.005mm。

友情提示:用顶尖式心轴装夹时，要注意夹紧力要适当，防止工件因夹紧力而变形。

步骤3：调头，粗磨ϕ50^-_-00..002107mm外圆，留余量0.10～0.12mm。

步骤4：工件用V形夹具装夹，粗磨ϕ30^+00.015mm内圆、60°锥面及工件的右端面，留余量0.10～0.15mm。

工件为薄壁结构，磨削时要注意充分冷却，并减小磨削的背吃刀量，以减小

工件变形。

步骤5：工件用顶尖式心轴装夹，精磨ϕ46_-⁰0.011mm外圆、ϕ50^-_-00..002107mm外圆，留余量0.05～0.06mm。磨台阶端面。保证ϕ46_-⁰_0.011mm外圆的圆柱度误差小于0.005mm，圆度误差小于0.002mm。

步骤6：工件用V形夹具装夹，精磨ϕ30^+00.015mm内圆、60°锥面至符合图样要求。

步骤7：研磨工件两端60°孔口。

步骤8：精密磨削ϕ46_-⁰_0.011mm外圆、ϕ50_-0.027^-0.010mm外圆，留余量0.005mm。

步骤9：在MG1432B型高精度万能外圆磨床上，超精密磨削ϕ46_-⁰_0.011mm外圆、ϕ50_-0.027^-0.010mm外圆至符合图样要求。

友情提示:超精密磨削前，加工表面粗糙度应由精密磨削达到R_a0.05μm，表面不得有划痕等误差。