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摘要：同步器是汽车变速箱里的关键部件，而摩擦环则是同步器上最为关键的零部件之一，它的精度直接决定着同步器甚至变速箱的性能。摩擦环分外环、中间环、内环三部分，都属于薄壁圆环件，易变形。其中，外摩擦环的加工显得比较困难，在加工时，每个环节都要严格控制，尤其锻造、热处理、磨削加工三个环节更为重要。高精度摩擦环的加工，一般的机械装夹容易产生变形，很难达到精度要求，尤其锥口直径尺寸和锥面圆度难以保证，应用电磁吸盘技术可以很好的解决，本论文重点就外摩擦环锥面磨削来做介绍。
关键词：摩擦环;磨削;电磁吸盘
中图分类号：T 文献标识码：R
Abstract：Synchronizer is the key component of automobile gearbox，and friction ring is one of the most key components of synchronizer.Its accuracy directly determines the performance of synchronizer and even gearbox.The friction ring is divided into three parts：outer friction ring，middle ring and inner friction ring.They all belong to thin-walled ring parts and are easy to deform.Among them，the machining of outer friction ring is more difficult.During machining，each link should be strictly controlled，especially forging，heat treatment and grinding.For the machining of high-precision friction ring，the general mechanical clamping is easy to produce deformation，which is difficult to meet the accuracy requirements，especially the cone diameter and cone roundness are difficult to ensure.The application of electromagnetic chuck technology can be well solved.This paper focuses on the cone grinding of outer friction ring.
Keywords：Friction ring;Grinding;Electromagnetic suction cup
CLC NO.：T Document Code：R
引言
变速箱同步器摩擦环为环状薄壁件，精度要求高，加工时更得控制变形。摩擦环锥面磨削属于摩擦环加工最靠后的工序了，本工序是摩擦环尺寸精度保证的最终环节，由于摩擦环属于薄壁件，在加工时的变形不容易控制，用传统的三爪装夹方式很难确保工件的尺寸精度。我公司有一种摩擦环（图1）小端面三个小凸台，壁厚较薄，锥面圆度要求0.02，用传统方法加工，很难达到图纸要求。
1 机械压装方案
采用锥和外齿定位，用压板将工件压住的方案进行加工。这套工装方案有个明显的缺点就是，每加工一个工件，夹具都需装卸一次，由于夹具本身比较重，装卸极其不方便，而且周期长，对操作工的体力要求太高。其次由于工件本身易变形，导致在压住工件的过程中对工件产生了挤压力，砂轮在磨内锥的过程中，摩擦环周边受挤压不均匀导致产生内应力。工件加工完松开夹具的时候，内应力释放，导致工件锥面圆度出现超差的风险，圆度轮廓如图2所示，很明显轮廓呈正三角形，这便是由于三个压板压紧所造成的结果。因此必须想办法解决圆度超差的问题。
2 电磁吸盘技术方案
2.1 方案介绍
为降低变形影响，我们采用电磁吸盘方案，吸住摩擦环小端面三个小凸台，用外齿定位的方法来磨削内锥。效果比起机械装夹方案有巨大的提升，首先夹具本身不需要随着工件的加工而反复去装卸，工件的装卸也比较方便。换产时也只需要换定位环或者永磁吸盘，操作方便，锥口尺寸也比较稳定。电磁吸盘磁力的大小可以调整，它有个隔磁铝圈，起到逃磁的作用，而且磁力分布比较均，不需要和永磁夹具一样用扳手激磁退磁，在数控面板上操作，整个装夹过程方便，磨削效率也大大提升。当然，对于电磁吸盘的使用也不是一蹴而就的，也会遇到其它诸多的问题。
2.2方案完善
在采用电磁吸盘方案后，也遇到了圆度超差的问题，超差率为10%左右。起初，将激磁电流调为0.8A，但是依然存在频繁的圆度超差问题，将电流从0.7A一直调到1.5A，效果均不理想，也就是只要摩擦环受到较大的吸力，均会产生应力变形。最终将电流干脆大胆的调为0.5A，使工件稍微被吸住手可取下的状态。磨削时，砂轮作用在摩擦环锥面上，工件有轻微的移动外齿作用在定位环上，整个磨削过程工件都有向外运动，这样摩擦环可以在磨削过程中将应力释放，工件的变形可以降到最低，如图4所示为圆度轮廓，很明显，整个轮廓为圆形，而且圆度值比较小。通过半年的连续生产验证，效果始终比较理想。锥环圆度的合格率可达到99.5%以上。当然，此工艺方案对半成品的齿大径和内锥圆度有着较高的要求。通过大量验证，外齿与定位环的理想间隙为0.03-0.05mm，间隙过小会产生挤压变形导致圆度超差，间隙过大会导致锥口尺寸难以控制。而内锥圆度过大，则会出现局部磨削余量过大，导致工件局部受到挤压作用，不仅圆度有可能超差，而且影响砂轮的状态，进而影响工件的锥面角度。
3 结论
通过对电磁吸盘方案的不断优化与改善，摩擦环的加工合格率可以达到99.99%以上，尤其对于高精度的薄壁件，也能保证精度合格，电磁吸盘方案的优势主要体现为：
（1）磁力稳定，根据工件结构可以调整大小，减少工件的装夹变形;
（2）工件装卸方便，加工效率高;
当然电磁吸盘方案，除了对工装的高要求外，摩擦环内锥面磨削对其他磨削条件包括磨削参数、金刚笔、砂轮本身及安装、设备状态等也有著很高的要求。在加工过程中也必须特别注意。
关键词：摩擦环;磨削;电磁吸盘
中图分类号：T 文献标识码：R
Abstract：Synchronizer is the key component of automobile gearbox，and friction ring is one of the most key components of synchronizer.Its accuracy directly determines the performance of synchronizer and even gearbox.The friction ring is divided into three parts：outer friction ring，middle ring and inner friction ring.They all belong to thin-walled ring parts and are easy to deform.Among them，the machining of outer friction ring is more difficult.During machining，each link should be strictly controlled，especially forging，heat treatment and grinding.For the machining of high-precision friction ring，the general mechanical clamping is easy to produce deformation，which is difficult to meet the accuracy requirements，especially the cone diameter and cone roundness are difficult to ensure.The application of electromagnetic chuck technology can be well solved.This paper focuses on the cone grinding of outer friction ring.
Keywords：Friction ring;Grinding;Electromagnetic suction cup
CLC NO.：T Document Code：R
引言
变速箱同步器摩擦环为环状薄壁件，精度要求高，加工时更得控制变形。摩擦环锥面磨削属于摩擦环加工最靠后的工序了，本工序是摩擦环尺寸精度保证的最终环节，由于摩擦环属于薄壁件，在加工时的变形不容易控制，用传统的三爪装夹方式很难确保工件的尺寸精度。我公司有一种摩擦环（图1）小端面三个小凸台，壁厚较薄，锥面圆度要求0.02，用传统方法加工，很难达到图纸要求。
1 机械压装方案
采用锥和外齿定位，用压板将工件压住的方案进行加工。这套工装方案有个明显的缺点就是，每加工一个工件，夹具都需装卸一次，由于夹具本身比较重，装卸极其不方便，而且周期长，对操作工的体力要求太高。其次由于工件本身易变形，导致在压住工件的过程中对工件产生了挤压力，砂轮在磨内锥的过程中，摩擦环周边受挤压不均匀导致产生内应力。工件加工完松开夹具的时候，内应力释放，导致工件锥面圆度出现超差的风险，圆度轮廓如图2所示，很明显轮廓呈正三角形，这便是由于三个压板压紧所造成的结果。因此必须想办法解决圆度超差的问题。
2 电磁吸盘技术方案
2.1 方案介绍
为降低变形影响，我们采用电磁吸盘方案，吸住摩擦环小端面三个小凸台，用外齿定位的方法来磨削内锥。效果比起机械装夹方案有巨大的提升，首先夹具本身不需要随着工件的加工而反复去装卸，工件的装卸也比较方便。换产时也只需要换定位环或者永磁吸盘，操作方便，锥口尺寸也比较稳定。电磁吸盘磁力的大小可以调整，它有个隔磁铝圈，起到逃磁的作用，而且磁力分布比较均，不需要和永磁夹具一样用扳手激磁退磁，在数控面板上操作，整个装夹过程方便，磨削效率也大大提升。当然，对于电磁吸盘的使用也不是一蹴而就的，也会遇到其它诸多的问题。
2.2方案完善
在采用电磁吸盘方案后，也遇到了圆度超差的问题，超差率为10%左右。起初，将激磁电流调为0.8A，但是依然存在频繁的圆度超差问题，将电流从0.7A一直调到1.5A，效果均不理想，也就是只要摩擦环受到较大的吸力，均会产生应力变形。最终将电流干脆大胆的调为0.5A，使工件稍微被吸住手可取下的状态。磨削时，砂轮作用在摩擦环锥面上，工件有轻微的移动外齿作用在定位环上，整个磨削过程工件都有向外运动，这样摩擦环可以在磨削过程中将应力释放，工件的变形可以降到最低，如图4所示为圆度轮廓，很明显，整个轮廓为圆形，而且圆度值比较小。通过半年的连续生产验证，效果始终比较理想。锥环圆度的合格率可达到99.5%以上。当然，此工艺方案对半成品的齿大径和内锥圆度有着较高的要求。通过大量验证，外齿与定位环的理想间隙为0.03-0.05mm，间隙过小会产生挤压变形导致圆度超差，间隙过大会导致锥口尺寸难以控制。而内锥圆度过大，则会出现局部磨削余量过大，导致工件局部受到挤压作用，不仅圆度有可能超差，而且影响砂轮的状态，进而影响工件的锥面角度。
3 结论
通过对电磁吸盘方案的不断优化与改善，摩擦环的加工合格率可以达到99.99%以上，尤其对于高精度的薄壁件，也能保证精度合格，电磁吸盘方案的优势主要体现为：
（1）磁力稳定，根据工件结构可以调整大小，减少工件的装夹变形;
（2）工件装卸方便，加工效率高;
当然电磁吸盘方案，除了对工装的高要求外，摩擦环内锥面磨削对其他磨削条件包括磨削参数、金刚笔、砂轮本身及安装、设备状态等也有著很高的要求。在加工过程中也必须特别注意。