0 引言
采煤機(jī)是煤礦生產(chǎn)不可或缺的大型復(fù)雜設(shè)備,其工作環(huán)境惡劣，采煤機(jī)傳動(dòng)齒輪的磨損極大，為了降低企業(yè)生產(chǎn)成本，對(duì)其進(jìn)行必要的修復(fù)十分必要。在眾多的修復(fù)方法中，磨削法無疑是最簡單實(shí)用的。但是，工件在平面磨削過程中，特別是在精密磨削中經(jīng)常出現(xiàn)一些憑目測即可辨認(rèn)的表面缺陷，如沿磨削垂直方向的條狀波紋、與磨削方向相同的直形波紋、菱形波紋、平面直線痕、工件表面的劃痕（拉毛）及表面燒傷等。工件表面缺陷產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，有工藝、機(jī)床、砂輪等方面的原因，也有操作方面的原因。現(xiàn)就螺旋鉆采煤機(jī)傳動(dòng)齒輪磨削修復(fù)缺陷中產(chǎn)生的原因及防止措施分析如下。
1 波紋的產(chǎn)生原因和防止措施
1.1 波紋的產(chǎn)生原因
（1）工件表面分布的等距離的直形波紋。出現(xiàn)直形波紋的原因是因強(qiáng)迫振動(dòng)所引起，而振源多數(shù)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)或砂輪的不平衡而產(chǎn)生。波頻的計(jì)算和檢查方法為：波頻=工作臺(tái)速度（mm/s）/波距（mm），工作臺(tái)速度和波距可通過實(shí)測而得到。將測得的數(shù)據(jù)代入上式，即可算出波頻。然后將算出的波頻與可能引起波紋的振源的振動(dòng)頻率相比較，找出其中接近的頻率，即可采取措施加以消除。由于平面磨削時(shí)，工件系統(tǒng)的剛度比磨頭系統(tǒng)的剛度要好得多。而磨頭系統(tǒng)的剛度取決于主軸系統(tǒng)的剛度、橫向?qū)к壢F和垂直導(dǎo)軌塞鐵的配合好壞。所以在平面磨削中出現(xiàn)自激振動(dòng)的波紋的可能性較少。
（2）工件兩邊出現(xiàn)單條波紋或一邊出現(xiàn)單條波紋出現(xiàn)此種波紋的原因是緣于磨床工作臺(tái)因換向時(shí)產(chǎn)生沖擊而使磨床的立柱搖晃。工作臺(tái)換向后隨著工件再次進(jìn)入磨削，會(huì)因立柱的晃動(dòng)，使立柱的一邊或兩邊出現(xiàn)單條波紋的缺陷。換向沖擊時(shí)往往振動(dòng)較大但頻率很低，由于立柱的質(zhì)量較大，使得阻尼增加，因沖擊而產(chǎn)生的振動(dòng)就會(huì)停止。因此只產(chǎn)生單條波紋而非多條波紋。
（3）菱形波紋
產(chǎn)生菱形波紋的主要原因是砂輪與工件有振動(dòng)。當(dāng)砂輪每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)/工件每分鐘行程數(shù)不等于整數(shù)時(shí)，在工作臺(tái)來回移動(dòng)的方向上，砂輪每次周期進(jìn)給后跟工件開始接觸的那個(gè)點(diǎn)，都會(huì)跟上次錯(cuò)開一個(gè)相位。所以，當(dāng)工作臺(tái)左移時(shí)，經(jīng)多次周期進(jìn)給，砂輪會(huì)在工件上劃出一系列向右傾斜的波紋。而當(dāng)工作臺(tái)右移時(shí)，砂輪則在工件上劃出另一系列向左傾斜的波紋。工作臺(tái)移動(dòng)多次后，最終形成了菱形波紋。平面磨削時(shí)，由于砂輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)與工件每分鐘的行程數(shù)之比，多數(shù)情況下不為整數(shù)，所以在有振動(dòng)的前提下，出現(xiàn)菱形波紋的機(jī)會(huì)要比直形波紋的機(jī)會(huì)更多。
1.2 波紋的防止措施
（1）提高磨頭系統(tǒng)的剛度。修刮調(diào)整磨頭導(dǎo)軌及橫向進(jìn)給、垂直進(jìn)給塞鐵等。如修刮磨頭導(dǎo)軌；修刮拖板橫向?qū)к墸煌习鍖?dǎo)軌面與立柱導(dǎo)軌面配刮到接觸良好等。
（2）保證主軸的安裝精度，消除電機(jī)振動(dòng)的影響如保證主軸與磨頭體安裝法蘭的垂直度公差、主軸跳動(dòng)公差或采用硬橡皮隔振墊圈；選用振動(dòng)小、質(zhì)量好的泵；使電機(jī)軸與油泵軸線在聯(lián)結(jié)時(shí)保證較好的同軸度等。
（3）保證工作臺(tái)導(dǎo)軌與床身導(dǎo)軌配刮精度如保證床身平、V 導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度；保證工作臺(tái)油缸與床身導(dǎo)軌的平行度、工作臺(tái)導(dǎo)軌與床身導(dǎo)軌配刮時(shí)刮研面接觸點(diǎn)數(shù)等。
（4）把工作臺(tái)換向撞塊的位置調(diào)整到離工件適當(dāng)?shù)木嚯x或調(diào)整工作臺(tái)換向閥節(jié)流螺釘，使工作臺(tái)換向沖擊減小，以消除工作臺(tái)兩端的換向沖擊。
（5）注意砂輪的平衡、修整及選用砂輪的平衡：一般新砂輪應(yīng)經(jīng)過2 次以上靜平衡，使其在八個(gè)方位上都能保持平衡，盡量消除或減少砂輪不平衡的影響，另外還應(yīng)檢查砂輪與卡盤的接觸面積。砂輪的修整：應(yīng)采用較鋒利的金剛石修整砂輪，并注意金剛石修整器的安裝角度及安裝位置，此外在安裝時(shí)，要注意金剛石不能伸得太長，修整時(shí)充分使用冷卻液等。砂輪的選用：磨削時(shí)合理選擇磨削用量，在一般情況下，宜采用較低的砂輪線速度、較小的垂直進(jìn)給量，且磨削時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制周期進(jìn)給量的大小。
2 平面直線痕的產(chǎn)生原因和防止措施
2.1 平面直線痕的產(chǎn)生原因
產(chǎn)生平面直線痕的原因，大體是砂輪在磨削時(shí)，砂輪母線與工件接觸不佳而引起。工件在作縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，砂輪相對(duì)于工件作橫向運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)關(guān)系是錯(cuò)開的，因而出現(xiàn)直線痕現(xiàn)象。
2.2 防止措施
（1）減少砂輪粗修整時(shí)的修整量：在精密磨削時(shí)，砂輪粗修整時(shí)的切深不宜過大。
（2）修整砂輪時(shí)應(yīng)注意冷卻充分：若沒有使用冷卻液或冷卻液噴嘴的位置沒有對(duì)準(zhǔn)砂輪的整個(gè)寬度，會(huì)引起金剛石膨脹，從而造成砂輪的母線不直。
（3）提高磨頭主軸剛性：剛性不足會(huì)產(chǎn)生繞垂直軸線的水平偏轉(zhuǎn)，造成砂輪邊緣與工件接觸，從而產(chǎn)生直線痕。防止的措施是提高主軸系統(tǒng)的剛性，從而減少磨削時(shí)砂輪的水平偏轉(zhuǎn)量。
（4）選用硬度均勻的砂輪：若砂輪硬度在寬度方向上不均勻，則砂輪在精細(xì)修整過程中難以在磨粒上形成等高性好的微刃，從而造成砂輪的一個(gè)棱邊接觸工件，而使工件表面出現(xiàn)直線痕。
3 拉毛的產(chǎn)生原因和防止措施
3.1 產(chǎn)生原因
3.2 防止措施
（1）過濾好冷卻液，以防止磨削時(shí)雜粒帶入冷卻液。
（2）砂輪修整完畢，開大冷卻液用刷子清洗。
（3）因工件表面往往有些磨粒沖刷不掉，因此剛修整好的砂輪磨第一個(gè)工件時(shí)，磨削余量應(yīng)稍多一些，使其凸起的磨粒脫落后再進(jìn)行正常的工作。這種措施對(duì)較軟的工件材料更為合適。
（4）選用粒度較細(xì)的砂輪，工件材料韌性高時(shí)，所選用的砂輪磨料的韌性也高，砂輪的硬度也應(yīng)高一些，另外應(yīng)及時(shí)更換硬度不均勻的砂輪。
（5） 每道工序前的工件表面粗糙度要達(dá)到一定的要求。
（6）選用適當(dāng)?shù)哪ハ饔嗔亢托拚昧俊?/font>
（7）為防止砂輪兩邊的磨粒因粘結(jié)強(qiáng)度低而在磨削時(shí)脫落，砂輪兩邊應(yīng)修整成一臺(tái)階式倒角。
（8）調(diào)整冷卻噴嘴的位置，保證冷卻液始終沖在砂輪的前方。同時(shí)要經(jīng)常清理砂輪罩上的磨屑和磨粒的積物，以保證磨削時(shí)無積累物落入工件。
4 燒傷的產(chǎn)生原因和防止措施
4.1 產(chǎn)生原因
主要有以下幾方面：砂輪硬度選擇太硬；平面磨削時(shí)垂直進(jìn)給量過大及周期橫向進(jìn)給量過大；砂輪修整過細(xì)，特別是粗粒度砂輪經(jīng)精細(xì)修整后，工件表面極易出現(xiàn)燒傷；砂輪過鈍，切削能力差；磨削時(shí)，冷卻液太少，或冷卻液噴嘴位置安裝不妥，冷卻液不能順利流入磨削區(qū)。
4.2 防止措施
首先，根據(jù)加工材質(zhì)合理選擇磨料，砂輪硬度不能過硬；其次，適當(dāng)減少垂直進(jìn)給量及周期橫向進(jìn)給量。磨削時(shí)出現(xiàn)火花后，應(yīng)立即退刀，并重新進(jìn)給，減少進(jìn)給量，必要時(shí)應(yīng)重新修整砂輪；再者，將砂輪修整用量選得稍大一些，砂輪鈍后要及時(shí)修整；最后，冷卻液噴嘴位置要安裝好，而且要有充足的冷卻液。
5 結(jié)束語
以上是螺旋鉆采煤機(jī)傳動(dòng)齒輪在磨削修復(fù)時(shí)工件可能出現(xiàn)的各種明顯可見的缺陷，為保證修復(fù)質(zhì)量，筆者就各類缺陷產(chǎn)生的原因及防止措施分別作了扼要的分析。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，由于實(shí)際磨削時(shí)情況更為復(fù)雜，所使用的機(jī)床條件、磨削用量、加工材料及操作工藝千差萬別，對(duì)于所出現(xiàn)的缺陷及其產(chǎn)生的原因和防止措施還不能一概而就，應(yīng)具體情況具體分析，通過不斷實(shí)踐及總結(jié)，是不難消除這些磨削缺陷的。
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