幾種鏡面軸加工工藝對比分析

    鏡面軸加工的工藝有很多，各有優缺點，今天，結合球磨機上輥軸鏡面軸加工工藝分析壹下各種工藝的優缺點。

    1 外圓磨床

    外圓磨床是專門用於加工軸類產品，有利於提升精度保證壹定的粗糙度。

    但壹些工件噸位大，體積大，能夠加工如此之大工件的外圓磨床，國內沒有定型產品，需要定做，普通外圓磨床也需要500萬元以上，該費用尚不含土建基礎、電源、場地等配套費用。在當前加工量不滿足機床利用率的情況下，加工費用十分昂貴，特別是在產品數量不具有壹定的規模，這種加工工藝顯得更加入不敷出。

    2 砂輪磨

    利用現有臥式車床，在刀架上安裝砂輪磨。與此同時，添加乳化冷卻液裝置、機床導軌保護及乳化液循環回收系統。此種方法投資不多且加工滿足要求，但帶來乳化液飛濺損失，影響環境，同時因需要架設這些設施造成加工準備時間較長。另外，由於縱向進刀傳動比小，進刀量不易掌握，容易造成磨削量過大和燒皮等缺陷。

    3 砂帶磨

    利用現有臥式車床，在刀架上安裝砂帶磨，同時采取機床導軌保護措施。這種加工方法使用方便，安全可靠，效率較高，但軸向占用空間較大，砂帶更換頻繁，破壞加工精度。

    4 珩磨

    珩磨壹般用來對圓柱度和粗糙度要求較高的孔進行精加工。利用現有的重型臥式車床，在刀架上安裝外圓珩磨機頭，珩磨輪軸線與工件軸形成壹定角度，同時采取機床導軌保護措施。在刀架的推動下，珩磨輪壓向工件表面，產生壹定的接觸，在工件旋轉帶動下轉動並相對滑動摩擦，在刀架的帶動下軸向往復運動，從而實現表面磨削。珩磨輪本身不需要單獨增加動力，占用空間較小，使用方便，安全可靠，光潔度較高，珩磨輪更換次數較少。

    5 拋光輪拋光

    裝有拋光輪的拋光機裝在車床刀架上，同時對機床導軌采取保護措施，在床側設置隔擋措施。工件旋轉的同時，拋光輪外沿壓在工件表面高速旋轉，在刀架上沿與工件軸向平行的導軌緩慢往復移動，直到達到工件尺寸和粗糙度要求。拋光輪壹般采用千葉砂氈輪，與砂帶磨相比，效率相近，拋光輪使用時間較長，但灰塵較大，環境較差。

    6 滾壓

    滾壓加工是將高硬度且光滑的滾柱與金屬表面滾壓接觸，將表面凸起部分碾平，而使凹陷部分隆起，使其表面層發生局部微量的塑性變形從而改善表面粗糙度的塑性加工法的壹種。其特點是，短時間內改善表面粗糙度的同時表面被加工硬化，表面硬度得到提高。工件精車到剩單面0.05~0.1mm 後，利用現有重型臥式車床，在刀架上安裝滾壓頭，對軸頸表面施加壹定壓力。滾壓頭在工件轉動的帶動下轉動，碾壓工件表面，在刀架上沿與工件軸向平行的導軌緩慢往復移動，直到達到工件尺寸和粗糙度要求。這種方法不需對機床導軌采取保護措施，也不用在床側設置隔擋措施，不僅可以提高工件表面光潔度，還可增加工件表面硬度HB20左右，缺點是加工效率低對機床的影響極大。

    7 能鏡面軸加工

    能鏡面軸加工機理是通過高頻振動作用於待加工金屬工件表面，使工件表層金屬產生塑性變形，大幅提升表面光潔度。這種表面質量的改善是綜合性的，既有硬度的提高，又有表面粗糙度的降低，同時也彌合了壹些微觀裂紋，提高了工件的疲勞強度。

    能執行器以壹定壓力觸壓工件（這個壓力只有純滾壓的1%左右），同時超聲沖擊金刀具以每秒3 萬次的高頻率對工件進行能量沖擊。在車床上，用普通刀具將工件尺寸加工基本到位後，再用能設備代替原普通刀具加工壹遍，即可使被加工工件表面光潔度提高3級以上（粗糙度Ra 值輕松達到0.2 以下），且工件的表面顯微硬度提高20％以上，並可大大提高工件的表面耐磨性和耐腐蝕性。

    8 幾種加工方法綜合對比

    我們以G160-140輥壓機輥軸的軸頸外圓精加工為例，對上述幾種加工方法的加工情況進行比較。工藝過程與工藝參數比較見表1，加工效果比較見表2，能耗與輔料消耗比較見表3，操作環境與安全比較見表4。

    9 結語

    選擇關鍵零件、關鍵工序的加工方法時，不僅要考慮能否達到加工質量要求，還要從安全、環保、加工設備購置費用、配套費用、加工使用費用（包括耗材、耗能、人工、使用場地等）、加工效率、質量穩定性等方面綜合考慮。