分享顺序珩磨在冰箱压缩机缸体加工中的应用

小黄豆

冰箱压缩机是冰箱制冷系统的心脏，而冰箱压缩机缸体又是冰箱压缩机的心脏，是冰箱制冷系统的核心零件。冰箱压缩机缸体的制造成本、加工节拍和加工质量直接决定冰箱压缩机生产厂家的市场竞争力。冰箱压缩机缸体的质量保证中，主要是指关键部位活塞孔和曲轴孔的最终加工精度：圆柱度、圆度和表面粗糙度。古语说：“工欲善其事，必先利其器”。要保证零件加工精度的更高、加工节拍的更快、产品竞争力的更强，选择有竞争力的加工设备尤为重要。
　　珩磨加工是一种提高工件表面质量、几何形状精度和尺寸精度的高效、低成本的加工方法，是各种精密耦合运动副内孔超精加工的最理想方法，是冰箱压缩机缸体的活塞孔和曲轴孔加工的最后一道工序。在各种珩磨工艺中，用户加工冰箱压缩机缸体的活塞孔和曲轴孔的方法有传统珩磨方法和顺序珩磨方法。
　　传统珩磨工艺方式是指珩磨刀具在连续旋转运动和往复运动的同时，珩磨油石向加工孔的内壁表面施加一定的进给压力和进给运动的表面接触加工的磨削方式，如图1所示。珩磨油石的进给有定压进给和定量进给两种方式，在加工过程中需要对加工尺寸进行在线测量或伺服控制。珩磨的主旋和往复运动一直进行，直到加工到设定尺寸为止，加工节拍一般为30S/件左右或更高。
　　顺序珩磨是用一组不同直径的金刚石（或立方氮化硼）珩磨头依尺寸大小顺序，依次每一个直径的磨头只做一个往复的切削动作，多个珩磨头全部加工完成后，达到最终零件要求的加工方法。顺序珩磨工艺是在传统珩磨基础上发展起来的，它将珩磨加工方法和铰孔加工方法结合起来，所以又叫铰珩；另外，顺序珩磨一般只有一次往复动作，所以也叫做单冲程珩磨，如图2所示。
　　顺序珩磨的特点主要在于其顺序珩磨头和实际的珩磨过程。与传统珩磨工艺相比，顺序珩磨珩磨头已事先 设定到工件所要求的最终加工尺寸。如图1。因此顺序珩磨的切削过程只需要1～3个往复行程即告完成。每根珩磨头去除金属层的厚度为2～20μm。经过顺序珩磨后可提高孔的形状和尺寸精度一级，表面粗糙度值可达到Ra0.2。这种加工方法无需刀具进给，加工节拍快，还可以在一定程度上提高孔的位置精度。
; T2 T, F$ F( s　　和普通的珩磨相比，顺序珩磨机床在加工节拍、尺寸稳定性、形状和位置精度方面都有一定的优势。但是，国内使用该种珩磨机床的用户以前完全依靠进口。昂贵的机床价格、机床辅件和售后服务使很多用户对进口顺序珩磨机床望而却步，有能力购买进口顺序珩磨机床的用户也因为进口机床技术支持的不及时而影响生产。直到2008年初，北京第一机床厂第三机床分厂依靠自己40多年生产珩磨机的经验和不断努力生产出国内第一台顺序珩磨机床，这种机床被国外厂家垄断的局面终于被打破。他们比起发展多年的国外生产厂家虽然起步较晚，但起点较高。他们生产的顺序珩磨机床刚一面世就受到了多家用户的亲睐，并实现了多台销售。
　　他们生产的机床采用德国西门子的伺服电机和810D数控系统，实现往复速度和位置的灵活调整，实现各加工轴的加工扭矩的实时检测和设定过载报警；采用德国FIBRO旋转工作台，定位准确，转速快，每工位转位时间达到0.69s；采用日本THK的滚动导轨和滚珠丝杠，能实现主轴箱的平稳精确往复；珩磨刀具、刀具接杆和工件夹具都采用全浮动结构，能保证很高的珩磨加工精度:圆度： 0.001 mm，圆柱度：0.002 mm，粗糙度：Ra0.2μm；加工节拍为9s/件。他们的机床还采用模块化设计，主轴个数和转台工位数可以根据用户和用户零件的工艺要求，能为用户提供最佳的加工方案。