外圆磨削质量缺陷原因分析与排除措施

外圆磨削质量缺陷原因分析与排除措施

摘要：在外圆磨削加工过程中，在工件表面经常会产生各种各样的表面缺陷，常见的如表面存在波纹、表面划伤、烧伤、鱼鳞状痕迹等。为了保证磨削的质量，不仅要保证磨床有较高的加工精度，还要保证砂轮有较好的磨削性能。我们从检查的角度对外圆磨削这些质量缺陷，进行分析并给出相应的解决措施。

关键词：外圆磨削质量缺陷原因分析

1.表面波纹缺陷

在磨削加工的过程中，工件表面或多或少的都会留下一些加工波纹，表面的波纹是磨削加工过程中最常见的缺陷，形成表面波纹的原因是由于磨削过程中，磨床存在机械的振动，使砂轮在磨削工件时，与工件表面的接触力不能保证时刻一致，从而在工件的表面会留下不同的加工痕迹，由于振动的随机性，因此会产生不同的波纹。常见的有直线的条纹、多边形波纹、鱼鳞斑纹和斜纹、螺纹线等。（1）直线条纹产生原因及排除措施

直线条纹的产生主要原因是由于磨削系统中存在的各种振动：①、由于砂轮的不平衡，在转动过程中产生的振动。排除的方法：主要是在使用的过程中，保证砂轮的平衡质量，砂轮使用一段时间后，要对砂轮重新进行平衡性调整。

②、由于砂轮自身的硬度不均匀，在磨削的过程中引起振动。排除方法：检查砂轮表面的硬度是否满足工艺的要求，如果硬度过高要更换硬度较软些的砂轮。

③、砂轮的修整量过大，或者是修整量不够。排除的方法：对砂轮要进行合理的修整，修整量过大或不足同样会对工件的表面产生影响，根据要加工的工件进行合理的修整。

④、电机的振动引起的加工过程中砂轮的振动。排除方法：电机要固定平衡，或者采用相应的隔振装置，如通过弹性零件吸收振动，消除电机的振动对磨削加工的影响。

⑤、砂轮的主轴与轴承这间的间隙过大，使砂轮在旋转时产生径向的跳动。排除的方法：检查砂轮主轴与轴承间的间隙，按要求正确调整间隙。

（2）多边形波纹产生的原因及排除措施

①、由于工件细长，在磨削过程中，工件由于刚性不足，产生振动。排除的方法：在工件中间增加支撑架，提高支承的刚性，同时稍微降低进给量和进给速度。

②、工件在旋转过程中不平衡，造成砂轮与工件的接触力的变化。排除的方法：在工件的夹具上增加配重，以改善工件旋转过程中的平衡性，同时适当的降低工件的转速。

③、工件顶的过紧或过松，也会使磨削时砂轮与工件的接触力发生变化，产生多边形波纹。排除的方法：调整工件的顶紧力，保证工件轴向推动不出现窜动，检查压紧弹簧的压力是否符合要求。④、工件与支撑架未经磨合，在工件旋转过程中产生振动。排除方法：提高要提高顶尖孔的质量，或者在工件与支撑架之间增加润滑。

⑤、顶尖孔有多边形，工件在旋转的过程中会沿着多边形轮廓滑动，从而在工件表面产生多边形波纹。排除的方法：检查顶尖孔的质量，保证一定的圆周度，提高顶尖孔的加工质量。

（3）鱼鳞波纹和斜纹产生原因及排除措施

①、砂轮修整量不合适，并且表面不平滑。排除方法：对砂轮重新进行修整，并且保证表面光滑。

②、砂轮的表面硬度不均匀，造成对工件的磨损不均匀，形成鱼鳞波纹。排除方法：更换新的砂轮，保证砂轮表面硬度均匀。或者对砂轮进行多次修整，使表面硬度达到均匀。

③、磨削液造成砂轮表面污染，从而影响磨削工件的表面质量。排除方法：更换符合要求的磨削液，或者是对砂轮的表面清理，除去污染。

④、砂轮主轴轴向窜动，使磨削过程中，砂轮的轴向速度发生变化，对工件表面质量产生影响。排除方法：严格控制砂轮的主轴只有旋转的自由度，调整止推轴承，保证砂轮的旋转精度。

（4）螺纹线产生原因及排除方法

①、由于在纵向磨削时，砂轮没有倒角，从而形成螺纹线。排除方法：对砂轮增加倒角。

②、磨削加工的进给量大及进给的速度过快，在工件表面出现螺纹线。排除方法：按照加工工艺的要求，对进给量及进给的速度进行调整。

③、砂轮主轴与工件轴线不平行，使砂轮不是整个面与工件接触，

在工件表面留下螺纹线。排除方法：修整砂轮主轴，使主轴与工件轴线平行。

2.工件外形存在的缺陷

工件在磨削过程中，可能由于装夹或者砂轮质量的原因，磨削后的工件会存在外形上的一些缺陷，常见的如工件不圆、工件有锥度、工件弯曲变形、工件呈鼓形。

（1）工件不圆的原因及排除方法：

①、顶尖孔的形状不符合要求，造成工件不圆。排除方法：对顶尖孔进行修圆处理，必要时还要对顶尖孔进行润滑。

②、顶尖已经磨损而未及时更换。排除方法：要经常检查顶尖是的磨损程度，磨损严重时要及时更换。

③、中心架支承刚性差，或出现松动。排除方法：提高支承的刚性，及时检查中心架是否松动，出现松动要及时的调整。

④、工件装夹不平衡，在旋转的过程中出现转速不均匀的现象。排除方法：按照工艺要求，对工件合理装夹，降低工件旋转的速度。

⑤、由于工件的刚性较差，磨削过程中的变形量大。排除方法：在磨削前对工件要先进行校直，消除因刚性差的原因带来的加工影响。

（2）工件有锥度的原因及排除方法

①、由于工件的轴线与工作台不平行，使工件的磨削量不一致。排除方法：在磨削前要先对工作台进行调整，使工件轴线与工作台平行。

②、砂轮的母线方向与工件的轴线方向不平行，造成工件有锥度。排除方法：调整砂轮修整器，按着锥度的方向进行调整。

③、机床自身的热变形导致工件有锥度。排除方法：降低机床自身的热变形，适当降低进给量。

（3）工件弯曲变形的原因及排除方法

①、由于磨削深度大或者径向进给的速度过快，对工件的压力很大，使工件弯曲变形，排除方法：降低磨削的深度及径向进给的速度。

②、对于较长的工件没有采用中心架，或者是中心架的位置调整的不合适。排除方法：对于刚性差的细长工件要采用中心架增加支承的刚性，中心架的位置要合理调整。

（4）工件呈鼓形的原因及排除方法

①、工件自身的刚性差，磨削过程产生弹性变形。排除方法：减小磨削的深度，增加中心架以提高其刚性。

②、中心架调整不当，造成工件呈鼓形。排除方法：固定中心架的支承中心应当与工件的轴线重合。

以上就是对外圆磨削常见的一些表面质量缺陷及外形的缺陷进

行分析并给出相应的排除措施，保证合理的磨削用量，合理的选择和修整砂轮，合理选择冷液对消除外圆磨削缺陷起到至关重要的作用。