有效控制電動機轉軸錐度面的波紋度不僅可提高錐度面的表面接觸率和接觸剛度,還可提高轉軸表面的物理力學性能,增加工件耐磨性,提高工件的接觸疲勞強度。
國家標準只對表面波紋度進行了定義,而對其無相應的檢測、計量方法。在實際生產過程中,主要采取目測和環規檢查的方法對其進行控制。近兩年來,轉軸錐度面時常出現不同程度的可視波紋。轉軸錐度面無可視波紋的合格轉軸。轉軸錐度面可直接目視嚴重波紋的不合格轉軸。
波紋產生的原因分析
磨削表面波紋是常見的磨削表面質量缺陷,這是磨削過程中由于機床、工件、砂輪系統的振動而在零件表
面上形成的具有一定周期的高低起伏。在機床的精度、剛度高和其他切削條件好的情況下,表面波紋一般不可目視。波紋的產生原因具體分析如下:
(1)砂輪的因素
①砂輪的選型砂輪的特性對零件的表面波紋度有很大影響。因為砂輪表面特性的變化,會引起磨削抗力的變化,是引起振動的因素之一。
電動機轉軸一般采用40CrNiMoA、35CrMo等合金結構鋼材料,經調質處理后,硬度達到300HBW左右,砂輪磨粒通常選用白剛玉、棕剛玉、鉻剛玉三種材質。電動機轉軸所采用的工藝過程是粗、精磨削在一次裝夾中完成,因此,必須選擇粒度、硬度適當的砂輪。
②砂輪的不平衡量 砂輪的不平衡會使系統振動,使零件產生波紋。
③砂輪變鈍
 “啃砂輪”砂輪在磨削過程中，由于粘結結合強度不一致,引起磨粒脫落的速度亦不一樣,砂輪結合強度大的部分,磨粒不易脫落,產生局部鈍化。砂輪本身自然形成波紋狀態,在磨削過程中會引起振動。
(2)工件的因素磨削過程中,轉軸的不平衡量引起的慣性力對機床系統的振動影響很大。其不平衡量產生的原因主要有:
①工件熱處理不到位,殘余應力使轉軸產生彎曲變形。
②零件形狀不規則,已加工出鍵槽,使錐度面不連續。
(3)操作方法的因素
①磨削深度和進給量過大切削量過大則磨削抗力大,砂輪軸的振幅就增大。同時,砂輪也容易很快鈍化,加劇振動。
②冷卻不夠充分磨削液的一個重要功能就是將磨削過程中產生的大量的磨粒和金屬粉末沖洗帶走,以免磨屑堵塞砂輪。在磨削過程中,必須將磨削液調為適當的水壓,并對其進行充分的過濾或砂灰分離,以確保磨削液的冷卻、沖洗性能。
(4)設備因素轉軸錐度面磨削時產生波紋的原因還有機床尾座套筒的間隙過大和液壓油溫過高等。具體分析如下:
①砂輪主軸與軸瓦間的間隙過大磨削過程中,砂輪主軸高速旋轉,砂輪的最高線速度為35m/min(砂輪直徑 700mm),精密磨床的主軸運轉過程中在油壓條件下通常均能保持平衡。但如果主軸配合間隙過大,楔型油膜難以形成或穩定保持,主軸很難保持真正的平衡,造成主軸的徑向振動。可通過涂色刮研的方法來調整三瓣瓦與主軸的接觸率,同時將砂輪主軸與軸瓦的間隙調整到0.0025～0.005mm,這樣可避免磨削中工件產生波紋。
②尾座間隙對波紋的影響尾座和主軸頭不可避免地存在一定的間隙,砂輪對工件進行斷續的磨削,當尾座和主軸頭的間隙較大時,工件的表面就出現了可視波紋。
③液壓油溫度的影響我們所使用的磨床是一臺
1986年產的日本精密磨床,其工作臺為液壓浮動支撐形式,工作臺的平穩性取決于液壓油的品種和質量好壞。雖然夏季已經使用了專用的液壓油,但溫度較高時,液壓油的溫度升高很快,黏度迅速降低,工作臺的穩定性變差,在磨削力的作用下,工作臺會產生微振,導致磨削表面可能出現波紋。