磨削培训第二章

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■双端面磨削 在一台双端面磨床上用两个平型砂轮同时磨削 套圈两端面的加工方法。 多采用自动测量，自动上下料，不仅提高了生 产效率，而且还减轻了工人的劳动强度。减少 了机动时间和辅助时间，其生产效率比单端面 磨削提高了30～40％。 两个端面一次磨成，这就避免了定位误差和加 工误差的叠加，同时也不存在磁台不平及磁力 不足引起工件变形而造成的加工误差。

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套圈外圆磨削采用无心磨削的方式，是在贯穿 式无心磨床上进行的。
图2－4磨削区域组成
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工艺布局
图 2-3 贯穿式无心磨削的工作原理
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外圆无心磨削时，工件（套圈）放在导
轮和托板之间，并以导轮和托板的工作 表面定位，工件在运动中和砂轮接触， 进行磨削加工。 工件的被加工表面同时也是定位表面， 磨削过程中，由于工件表面不是绝对的 圆，因此，随着工件的转动，其中心位 置在径向平面内是不固定的，故称无心 磨削。
轴承磨削技术培训 双端面磨削工艺特点： ①两端面磨削合并为一道工序—效率↑ ②加工精度高 ③自动化程度高 ④适合中小型大批量生产
轴承磨削技术培训 双端面磨削方式分类 从工件运动形式上： 贯穿式：从磨削区一端进入从另一端出来 。 往复式：从磨削区一端进入从同一端出来 。 （1）直线贯穿式 （2）圆弧贯穿式 （3）直线往复式 （4）圆弧往复式
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导轮修型对比
导轮
图 2-17 导轮的形状及其与工件的接触状态
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导轮倾角的选择 导轮倾角α决定工件的转速和纵向进给速度。导 轮倾角增大时，工件纵向进给速度增加，生产 效率高，但加工表面粗糙度值较高。导轮倾角 减少时，工件纵向进给速度减小，生产效率低， 但加工表面质量较高，工件表面粗糙度值低。 一般，精磨时导轮倾角α取1°~2°，粗磨时可 以适当加大导轮倾角。
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二、磨削进给过程 理想的磨削过程的一般进给过程为： ①快进： 在磨削未开始时，使工件和砂轮快速接近（但 不接触）。 ②粗磨进给：在磨削初始阶段，为了尽快地切除金属余 量，采用稍快的进给速度。 ③精磨进给：为保证磨削精度和表面质量，还要进行精 磨，采用较慢的进给速度。 ④无进给磨削：在磨削结束之前，名义进给量为零，实 际进给量是靠工艺系统弹性恢复提供（渐小）。 ⑤快退：磨削结束时，砂轮和工件的快速分离。 ⑥补偿：弥补砂轮磨损、修整的影响量所做的一种特殊 进给动作。
磨削轮和导轮的选择 磨削轮和导轮的直径大小主要是由机床型号来决 定的，如M1080型无心磨床，磨削轮直径为500毫 米，导轮直径为300毫米。磨削轮和导轮的宽度， 用贯穿法时，也由机床决定，在M1080型无心磨床 上，磨削轮和导轮的宽度均为150毫米。 磨削轮的特性主要根据加工材料和加工要求来选 择，其选择原则和选择一般砂轮相同。磨削轮一 般采用陶瓷结合剂制成的刚玉砂轮，导轮则常用 橡胶结合剂制成的刚玉砂轮。 磨削轮粒度一般是选用60～80号，导轮粒度一般选 用80号，硬度为K～L。
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外圆贯穿磨削砂轮与导轮的形状 常用宽砂轮：150~600mm(有二合一的)． 磨轮用金刚笔依靠模修型．通常将砂轮修整成一定 形状，以实现喂料、粗磨、精磨、无进给磨、退料 等加工过程。
图 2-16 宽砂轮的形状
轴承磨削技术培训 ●因为导轮有倾斜角α，为保证： ①工件与导轮线接触 ②工件轴线要始终与砂轮轴线平行． 导轮理论上为内凹双曲线（不便修型），近 似单叶回转双曲线。 导轮的修型 方法： ①金刚石笔修整－ 单叶回转双曲线。有＂原理 误差＂（有 min误差问题） ②金刚石滚轮修整－型面理想，但成本高，不 通用．

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内圆磨床的工作循环 一般为了保证磨削质量，加工工步往往分成粗磨和精磨 两段。粗磨用以切除大部分磨削余量，尽快把工件加工 成准确的形状，为下一步的精磨做好准备、精磨主要是 进一步修正工件的形状误差，达到设定的尺寸精度和表 面粗糙度。粗磨余量占90%，精磨量一般只留在0.02mm 左右。精磨时工件和砂轮的转速不变，但进给量较低。
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在外圆无心磨削中，若砂轮半径RG、导轮半径 RC和工件半径RW不变，则工件中心高h、托板 斜角φ和导轮倾角α这三个参数就决定了磨削区 域的几何布局。因此，h、φ和α是外圆无心磨 削的基本参数。 由于导轮倾角α的存在，工件的运动由两部分组 成：一是绕自身轴线的转动，二是沿自身轴线 的移动。在正常的匀速运动时，这两种运动受 导轮运动的控制。 导轮一般也是一种砂轮，但不起磨削作用，因 为导轮的转速很低，约为砂轮的1/60～1/80， 因此只能依靠摩擦力带动工件运动。
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试磨时产生问题及解决方法 ：
① 工件在砂轮前部或后部被磨的过多或过少，这是由于砂轮有锥度的 缘故 ，这时可用调整修整器角度后重新修整砂轮的方法来消除。对有 些无心磨床来讲，也可以通过调整导轮架下滑板尾部的两个螺钉，使 导轮架偏转一适当角度来解决。 ② 如果发现工件在磨削轮前部与后部火花变化不均匀，如前部很多， 后部很少，或前部少后部多， 这时可以在水平面内微量转动导轮架回 转座，加以调整，直到火花均匀为止。如果发现工件在磨削轮中部火 花多，而前后火花少，或中部火花少，而前后火花多，这时应重新调 整导轮修整器的水平偏角，并重新修整导轮。 ③ 工件时停时转，这时磨出的工件圆度有误差。其原因可能是导轮没 修圆，或导轮旋转偏摆过大所造成。应及时修整导轮或检修导轮主轴， 调整后再试磨。 当确认为被磨削的工件完全达到技术要求后，才能成批投入生产。 并按各工序所分配的余量、进行粗精磨。



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四、套圈内圆磨削
为了保证轴承在安装时过盈配合的性
质和互换性，轴承内圈内孔的尺寸和 形状精度要求最为严格。（公差最小） 在轴承零件磨削中，内孔磨削是一个 薄弱环节，其废品率可占磨加工过程 全部废品率的70～80%，这就使得内 圈内孔磨削成为生产轴承零件的关键 工序之一。
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内圆磨削方式
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1、内圆磨削方法及特点
纵磨法，无心磨削，主动测量． 磨削时，工件径向进给，砂轮除旋转外轴向往复移动， 在粗进给和精进给磨削之间，往往需要修整砂轮。修整 时，砂轮退出内孔并在修整器位置往复运动一次，修整 器就在砂轮表面去除一层磨料。每修整一次砂轮，就必 须有一补偿进给量 与外圆磨削相比其特点： ①砂轮轴刚度低：弯曲磨削﹑易振动． ②磨削接触面积大：产热多，冷却液不易进入磨削区， 排屑困难． ③砂轮直径小：转速高，易钝化，修整多．
轴承磨削技术培训 §2套圈典型磨削工艺
一、概述 在轴承生产中，磨削加工劳动量约占总劳动量 的60%，所用磨床数量也占全部金属切削机床 的60%左右。因此，磨削加工是轴承生产中的 关键环节之一。如何高精度、高效率、低成本 地完成磨削过程，是磨削加工的主要任务。 通过磨削使套圈上的主要表面达到零件的最终 加工质量要求（为滚道的光整加工打好表面质 量基础）。
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贯穿法磨削的调整顺序
(1)、根据工件的技术要求，选择合适特性的砂轮、导轮，并平衡砂轮。 (2)、修整砂轮和导轮。粗磨时，砂轮修整的走刀速度要快，以获得锋利的切 削刃；精磨时砂轮修整的走刀速度应当慢，以得到砂轮的等高性和微刃性。 导轮必须在高速下修整。两轮修整时要有足够的冷却液。 (3)、根据计算结果，选择合适的托板，并调整工件的中心高度。 (4)、当调整前后导板时，取一根和工件直径相同的试棒，放在磨削区域内， 缓慢地摇动进给手轮，使试棒在砂轮和导轮的夹持下，能用手轻轻的转动 或移动，然后根据导板调整的要求，安装和调整好导板。 (5)、试磨工件，首先起动砂轮，再调整导轮速度，待砂轮和导轮正常运转后， 开放少许冷却液，把工件放在托板上，推动工件进入磨削区域少许，渐渐 地进给手轮，直到工件开始旋转并产生轻微的火花为止。仔细观察磨削区 火花分布的情况。如在整个磨削区域里都有火花，而且集中于磨削区前 2/3处，往后逐渐减少直到消失，同时工件运动平稳，说明所选的各参数 是合理的，否则要重新调整
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三、磨削尺寸控制的主要方法 ①定程法 事先调整好砂轮和工件的最终相对位置，磨削一批工 件。比如内滚道磨削等。（调整时需用试切法） 贯穿式端面磨削、贯穿式无心磨削是定程法的特例。 ②主动测量法 一边磨一边测，当尺寸达到预定值时便发出指令停止磨 削。 这种方法可以获得较高的尺寸精度。 线外测量+反馈控制法已经在轴承磨削中应用，这种方 法可以减轻主动测量法中某些动态因素的干扰，但控制 系统较为复杂。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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双端面磨削机床的静态调整： 为了保证加工质量，正常的磨削进给过程应经历： 粗磨→ 半精磨→ 精磨→ 光磨（无进给磨削） ●两砂轮工作面并非完全平行。如“直线贯穿”： 上

↑进 水平面
下 垂直面
■双端面磨削还有砂轮型面、转向和磨削非对称套圈等问题
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三、外圆无心磨削
轴承外圈的外径是轴承安装基准面之一， 它与轴承座或机械部件相配合，为了实现 轴承的互换，要求外径的尺寸精度和形状 位置精度都比较高。 套圈外圆又是磨加工工艺基准之一，外圆 的加工误差会影响后续工序的加工质量， 尤其影响磨圆的问题。所以外圆磨削是套 圈磨加工过程中最重要的工序之一。
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一般工艺路线： 外圈 磨外径 磨外滚道 超精外滚道
磨端面
深沟球
磨内沟 磨内径 超精内沟 磨内外径 磨内径 磨内沟 超精内沟 磨内滚道 磨内径 磨挡边 超精内滚道
内圈
圆锥
轴承磨削技术培训 二、套圈端面磨削 ●套圈端面不仅是轴承安装的基准面之一， 也是磨加工各工序的主要工艺基准面之一。 ●端面磨削是套圈磨加工的第一道工序。 ●技术要求：Bs(Cs)—单一宽度值
△Bs（△Cs）—单一宽度偏差值 VBs(VCs)—单一宽度变动量 表面质量
●套圈端面磨削分单端面磨削和双端面磨 削
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■单端面磨削（利用桶形砂轮的端面来磨削）
即一道工序只能磨削套圈的一个端面。 （先磨非基准面，后磨基准面） ●单端面磨床的结构多为一个砂轮磨头（也有两 个磨头的），套圈需上磁来完成安装，工作台 以一定的转速回转，用试切法控制尺寸。 ●这种磨削形式操作方便，调整较简单，生产效 率高，适用范围广，仍广泛使用。 ●其缺点是：工件需两次定位；有上磁带来的问 题；劳动强度较大。

轴承磨削技术培训 外圆无心磨削的特点
①工件中心不固定。磨削过程中工件中心 的位置随着工件的转动，在径向平面内是 不固定的。 ②外圆自定位 ：形状误差→定位误差→ 加工误差（得不到理想的真圆，但可均匀 的去除余量，可减小加工误差）

③磨削区工件运动的稳定性主要受导轮影 响，易实现自动化。
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第二章 轴承套圈磨削典型 工序工艺技术分析 §1 轴承套圈磨削的内容和方法 一、磨削表面的成型方法 磨削成型方法主要有轨迹法和成型法两大 类。完全靠运动成型的是“轨迹一轨迹 法”，砂轮需修整成确定形状的是“成型 一轨迹法”。其中成型一轨迹法是轴承套 圈表面成型的主要方法。
轴承磨削技术培训 轴承套圈磨削内容和磨削成型方法： 磨削表面 磨削方法 成型方法 外 圆 无心磨削 成型－轨迹 内 圆 纵向磨削 成型－轨迹 沟 道 摆头磨削 轨迹－轨迹 切入磨削 成型－轨迹 滚 道 切入磨削 成型－轨迹 挡 边 直挡边磨削 成型－轨迹 球挡边磨削 轨迹－轨迹

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砂轮主轴 内表面磨削，砂轮直径小，为保证一定的磨削 线速度（如30～35m/s，甚至高于50m/s）， 砂轮轴转速极高，常用： 带轴： nG＜2万转／分，适用于d≧50mm． 电主轴：nG＝60fe／pm． fe—电流频率 pm—极对数 fe增大—nG增大，可选9千~24万转／分 优点：结构紧凑，转速恒定，适合高速磨 削．d<50mm．