內(nèi)孔磨削加工與滾壓加工的比較

1 概述

實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于表面粗糙度Ra0.04μm～Ra1.6μm的內(nèi)孔加工，常用加工工藝是磨削、滾壓、拉削、珩磨等。拉削加工刀具費(fèi)用大，生產(chǎn)效率高，適應(yīng)大批量生產(chǎn)；珩磨用于光整加工表面粗糙度Ra0.04μm以上。所以一般最常用的是磨削和滾壓加工。下面通過分析一零件的加工工藝，對(duì)磨削加工、滾壓加工進(jìn)行比較。

2 工藝分析

該零件如圖，內(nèi)徑φ140+0.0630、粗糙度Ra0.08μm圓度公差0.045mm。

原加工工藝：車-粗磨-精磨，車削加工留磨量0.2mm～0.4mm。該工藝能保證零件技術(shù)要求。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果：表面粗糙度Ra0.08μm,尺寸在公差φ140～φ140.063mm范圍內(nèi)，圓度公差分布在0～0.025mm范圍內(nèi)。磨削加工是高速切削能呈分散狀態(tài)，降低零件表面粗糙度，還能提高零件的尺寸精度和幾何精度。但是磨削過程中由于磨削速度高產(chǎn)生大量磨削熱傳給零件，使得零件溫升幾十度，工件冷卻(受環(huán)境溫度影響)后收縮、孔徑縮小，為保證尺寸精度需人為調(diào)整完工尺寸，所以出現(xiàn)加工尺寸分散現(xiàn)象。磨削區(qū)溫度很高(表面局部溫度可達(dá)1000℃)產(chǎn)生對(duì)零件使用性能危害甚大的表面層殘余拉應(yīng)力、磨削裂紋、燒傷等；而實(shí)際生產(chǎn)中內(nèi)孔磨削降低磨削熱較困難；磨削加工效率低。

    現(xiàn)加工工藝：粗車-半精車-精車-滾壓，零件在車床上即可加工完畢，此工藝同樣能完全保證零件技術(shù)要求。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果：表面粗糙度Ra0.08μm;尺寸分布在φ140.02mm～φ140.04mm之間，加工尺寸相對(duì)集中；圓度公差分布在0.01～0.03mm范圍內(nèi)。工藝執(zhí)行過程為保證零件質(zhì)量對(duì)車削要求很高，精車零件為表面粗糙度Ra3.2μm、尺寸φ140-0.01+0.02。因?yàn)闈L壓加工零件實(shí)際壓入量很小，且是靠零件加工表面自身定位進(jìn)行加工，故能降低零件的表面粗糙度、提高尺寸精度，但零件的形狀偏差不會(huì)有明顯改善，所以零件滾壓加工后的精度主要決定于零件滾壓前預(yù)加工(車削)的精度、表面粗糙度。滾壓加工是無屑加工，無發(fā)熱現(xiàn)象，完工尺寸即成形尺寸，加工尺寸容易控制。滾壓加工零件表面層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力和冷硬化，可提高零件疲勞強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高。但需制作滾壓工具。

3 工藝比較

    內(nèi)孔磨削加工工藝和滾壓加工工藝都可以提高零件尺寸精度、降低表面粗糙度。但有以下區(qū)別：

    內(nèi)孔磨削加工對(duì)上道工序要求不高，能達(dá)到比滾壓加工更高的精度。實(shí)際生產(chǎn)中內(nèi)孔磨削加工過程降低磨削區(qū)溫度較困難，加工表面層產(chǎn)生的殘余拉應(yīng)力、磨削裂紋、燒傷等，影響零件使用性能，生產(chǎn)效率低。

    滾壓加工對(duì)上道工序要求高，不能提高零件形狀精度。因加工過程無發(fā)熱現(xiàn)象，尺寸容易控制；零件加工表面層產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力和冷硬化有利于提高零件使用性能；生產(chǎn)效率高。

4 結(jié)語

    通過上面分析、比較可知：在內(nèi)孔粗糙度Ra0.08μm～Ra1.6μm范圍、定型產(chǎn)品、批量生產(chǎn)時(shí)，采用滾壓加工工藝與磨削加工相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

生產(chǎn)效率提高幾倍；

工藝簡單；

零件使用性能有提高；

減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)有利防止磕碰。