無心外圓磨削加工原理

1、無心外圓磨削加工原理無心外圓磨床它沒有床頭箱和尾架，而是由托板和導(dǎo)輪支持工件，用砂輪進(jìn)行磨削。托板的上表面傾斜30~50，使工件靠切削力緊緊壓在導(dǎo)輪上，導(dǎo)輪軸線相對(duì)于砂輪軸線有一傾斜角度α（1~5）。導(dǎo)輪低速轉(zhuǎn)動(dòng)靠摩擦力帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。由于傾斜角的存在，導(dǎo)輪與工件接觸點(diǎn)處的速度V導(dǎo)方向是斜的，它可分為兩個(gè)速度分量：一個(gè)是V工使工件旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)是V進(jìn)，使工件產(chǎn)生軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。V進(jìn)=V導(dǎo)sinα.V工=V導(dǎo)cosα.式中：V導(dǎo)——導(dǎo)輪的圓周速

2、度（ms）.V工——工件的圓周速度(ms).V進(jìn)——工件的軸向進(jìn)給速度（ms）.一般情況下，V導(dǎo)選0.166~0.5ms。由于導(dǎo)輪軸線與砂輪軸線有一傾斜角α，工件與導(dǎo)輪不是線接觸。為使工件與導(dǎo)輪保持線接觸，導(dǎo)輪的形狀就不應(yīng)是圓柱形，而應(yīng)將其做成雙曲面形。為此修正砂輪時(shí)，金剛石筆的運(yùn)動(dòng)應(yīng)根據(jù)角α加以調(diào)整。由于無心外圓磨床磨削工件時(shí)不用頂尖支撐，所以工件磨削長(zhǎng)度不受頂尖限制，又因磨削時(shí)工件被支持在導(dǎo)輪和砂輪之間，不會(huì)被磨削力頂彎，所以可磨削

3、細(xì)長(zhǎng)工件。無心磨削生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此，多用于成批大量生產(chǎn)中磨削銷軸等小零件或磨削細(xì)長(zhǎng)光軸。無心磨床不能磨削斷續(xù)表面（如有長(zhǎng)鍵槽的圓柱面），因?yàn)檫@樣導(dǎo)輪就無法使工件旋轉(zhuǎn)《無心磨床的理論和實(shí)戰(zhàn)》國防工業(yè)出版社關(guān)于無心外圓磨削質(zhì)量問題的分析周伏玲遼寧省大連市【摘要】本文通過對(duì)無心外圓磨削質(zhì)量問題的剖析，指出影響無心外圓磨削質(zhì)量的主要因素，并對(duì)不圓度、圓柱度及工件的表面缺陷等原因進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步尋求解決影響無心外圓磨削質(zhì)量的措

4、施和途徑，為同類產(chǎn)品及同行們提供可借鑒的工藝途徑和解決問題的思路?！娟P(guān)鍵詞】無心外圓磨削；不圓度誤差；圓柱度；表面缺陷AboutunintentionallycylindricalgrindingqualityquestionanalysisZhouFuling【Abstract】Thisarticlethroughtothecylindricalgrindingqualityquestion’sanalysispointedoutun

5、intentionallytheinfluenceunintentionallycylindricalgrindingqualitytheprimaryfacttooutofroundnesscylindricitywkpiecereasonssoonsurfacedefecthascarriedontheanalysisfurtherseeksthesolutioninfluenceunintentionallycylindrical

6、grindingqualitythemeasurethewaythecolleaguesprovidesthecraftwaywhichfthesimilarproductsmayusefreferencesolvesthequestionmentality.【Keywds】UnintentionallycylindricalgrindingOutofroundnesserrCylindricitySurfacedefect在生產(chǎn)中，尤

7、其是大批生產(chǎn)中小型回轉(zhuǎn)體工件時(shí)，如錄音機(jī)芯軸、注射器芯、軸承套圈、滾柱、滾針、活塞銷、柱塞、常見的家用電器等，其精加工常用無心外圓磨床來實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)槟ハ鲿r(shí)工件上不必打中心孔，通磨時(shí)，加工時(shí)間與輔助時(shí)間重合，成批連續(xù)加工時(shí)，切入磨只需較少的輔助時(shí)間，所以，生產(chǎn)率比一般的外圓磨床高，生產(chǎn)成本低，同時(shí)，在切削寬度上全部由托板剛性支承，工件不易發(fā)生變形，可使被加工工件保持較小的表面粗糙度。然而，機(jī)器零件經(jīng)機(jī)械加工后的質(zhì)量不僅僅只靠表面粗糙度來

8、維持，還要用尺寸精度、幾何形狀精度、工件表面間相對(duì)位置精度等項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)加以衡量，無心外圓磨削同樣也不例外。與無心外圓磨削過程相關(guān)的質(zhì)量問題主要有以下幾方面。1.工件的不圓度誤差對(duì)質(zhì)量的影響1.1工件中心高是影響磨削后不圓度誤差的主要幾何因素。1.1.1工件中心高h(yuǎn)對(duì)棱圓度的影響。眾所周知，從成圓理論知，當(dāng)h=0時(shí)，各奇次諧波μni=1（μi=1）。也即是，工件件中心高h(yuǎn)=0，無法改善奇次諧波。在h=0的附近，有某被疏忽。在實(shí)踐中，特別是

9、磨削較長(zhǎng)工件時(shí)，更要注意側(cè)導(dǎo)板的調(diào)整。在發(fā)現(xiàn)前后側(cè)導(dǎo)板工作面與工件運(yùn)動(dòng)方向不平行時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)床托架定向槽對(duì)側(cè)導(dǎo)板安裝基面進(jìn)行鏟刮。側(cè)導(dǎo)板磨損后應(yīng)及時(shí)修磨，使側(cè)導(dǎo)板工作面與定向槽平等。一般地，對(duì)于中等尺寸無心磨床，其不平行度允許差為0.01～0.02mm全長(zhǎng)。3.工件的表面缺陷對(duì)質(zhì)量的影響無心磨削工件表面缺陷很多，主要有振紋、磨削面及倒角處磨傷、表面擦傷、表面螺旋狀磨痕、燒傷等。3.1振紋對(duì)工件質(zhì)量的影響。振紋即明暗相間的軸向條紋痕跡。一

10、般情況下，振紋發(fā)生在工件一端或一端較明顯而另一端較輕微的情況下，有時(shí)振紋也橫貫工件全長(zhǎng)。發(fā)生振紋的主要原因是工藝系統(tǒng)振動(dòng)。實(shí)踐中，可能引起振動(dòng)的原因還有：工件調(diào)整中心高過高；工藝系統(tǒng)剛性不足；磨輪沒有及時(shí)修整或修整質(zhì)量達(dá)不到要求；修整器夾座剛性不足，修整金剛石或其他修整工具過鈍；磨輪過硬；磨輪平衡質(zhì)量不好或磨輪使用一個(gè)階段后失去了原有平衡精度；磨削量過大，磨削區(qū)域過短；機(jī)床主軸間隙過大，傳動(dòng)鏈精度不高；外源振動(dòng)。針對(duì)這些原因，在磨削時(shí)，

11、應(yīng)格外引起操作者的注意。3.2外圓及倒角處磨傷對(duì)工件質(zhì)量的影響。3.2.1倒角處磨傷對(duì)工件質(zhì)量的影響。倒角處磨傷較易為肉眼所發(fā)現(xiàn)，此處磨傷一般都很深，常發(fā)生在工件進(jìn)口與出口處。3.2.1.1前后側(cè)導(dǎo)板調(diào)整不正確，工件引導(dǎo)方向不正。在工件進(jìn)入或離開磨削區(qū)域時(shí)，工件的一端與磨輪接觸而被磨傷。3.2.1.2磨輪形狀不正確，沒有適當(dāng)?shù)奈沽蠀^(qū)域，工件余量較大時(shí)，進(jìn)入磨削區(qū)域倒角處被磨傷，因此，在粗磨時(shí)，倒角磨傷較多。3.2.1.3導(dǎo)輪前端面比磨輪

12、前端面高。當(dāng)工件進(jìn)入磨削區(qū)域時(shí)，受導(dǎo)輪側(cè)向壓力作用突然與磨輪相接觸而被磨傷。3.2.1.4操作者手推或上料機(jī)構(gòu)推動(dòng)工件方向不正確，而引發(fā)的倒角處磨傷。3.2.1.5工件較重，磨量過小，在進(jìn)入磨削區(qū)域時(shí)，未能立即被帶動(dòng)起來而被磨傷，因而磨削細(xì)長(zhǎng)工件時(shí)，倒角處磨傷也會(huì)反映到前端面附近或后端面附近的外圓上。3.2.2外圓處磨傷對(duì)工件質(zhì)量的影響。外圓磨傷大都發(fā)生在工件的一端，一般外圓磨傷深度為0.003～0.02mm，嚴(yán)重的可達(dá)0.10～0.2

13、0mm，大都在磨削區(qū)域內(nèi)易發(fā)生此類缺陷。3.2.2.1導(dǎo)輪表面修整缺陷，表面不平；導(dǎo)輪未能及時(shí)修整或表面存有異狀突起物，如在磨削滾動(dòng)軸承套圈在拋光后修磨時(shí)，常將拋光油膏帶到無心磨工序而附在導(dǎo)輪表面上，而當(dāng)這些導(dǎo)輪突起點(diǎn)與工件相接觸時(shí)，突然將工件推向磨輪，致使外圓表面被磨傷。3.2.2.2工件磨量過小，中心高較高，托板頂角過大，工件慣性較小，導(dǎo)輪表面被淤塞以及導(dǎo)輪與工件摩擦系數(shù)下降等原因，引起工件運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定，工件與導(dǎo)輪之間發(fā)生較大的滑動(dòng)

14、，導(dǎo)輪控制工件運(yùn)動(dòng)能力降低，工件回轉(zhuǎn)速度不均勻或工件短時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)而被磨傷。3.2.2.3外圓表面擦傷。試驗(yàn)證明，精磨擦傷主要是工件與托板摩擦引起的。在磨削過程中，部分脫落的磨粒、結(jié)合劑、磨屑及冷卻液中的油脂混合在一起，形成一種油膏狀物質(zhì)，附著在托板上，磨削光潔的表面在磨削區(qū)域的后部與托板摩擦而擦傷。3.2.2.4磨輪修整后，磨削一開始，砂粒最易脫落，最易引起工件擦傷。為防止精磨擦傷，可使用稍鈍的磨輪進(jìn)行最后磨削。3.2.3解決工件表