平面磨削工件表面波纹产生原因与预防

平面磨削工件表面波纹产生原因与预防

2013-06-01 06:54:08| 分类：默认分类|字号订阅

平面磨削工件表面波纹产生原因与预防

2012-12-31 来源：作者：海军蚌埠士官学校机械系杨庆文

1 引言

利用平面磨床加工各种零件的平面时，尺寸公差可达IT5 级-IT6 级，两平面平行度误差小于0.01mm，表面粗糙度一般可达Ra0.4~0.2，精密磨削可达Ra0.01~0.1。但是如果在磨削方法、砂轮、磨削用量的选择等方面出现失误，则加工质量将急剧下降，甚至出现废品。其中工件表面波纹的出现将大大影响工件表面粗糙度和美观程度，因此，在对工件进行平面磨削时如何预防和消除表面波纹，显得极为重要。

2 波纹类型及预防

2.1 等距的直线波纹

平面磨削时工件表面如出现图1 所示等距离分布的直线波纹，表明存在着强迫振动，其振源主要来自砂轮或电动机的不平衡。因此，应检查并调整磨头电动机的转子与定子间隙是否均匀。修整砂轮时，金刚石应安装在工作台面上，而不宜装在砂轮架滑枕外端，见图2，由于这种装法砂轮修整时向前移出甚多，磨头因自重而倾斜变形，造成砂轮母线与磨头移动方向不平行，磨削时砂轮与工件接触不良。砂轮振动又会使修整器同时振动，而影响砂轮的修圆效果。因此砂轮修整器应放在工作台面上，且位于磨削工件的位置，这样可通过修整来减小砂轮不平衡量的不良影响。

2.2 单条波纹

平面磨削时，如工件两边出现单条波纹或一边出现单条波纹（见图3），说明工作台换向时产生冲击，而使磨床的立柱摇晃。当工作台换向后，工件再次进入磨削，此时立柱正在晃动，因而工件的两边或一边出现单条波纹的缺陷。故应调整工作台换向撞块的位置，使之适当，调整工作台换向节流阀螺钉，减小工作台换向冲击。

2.3 菱形波纹

磨削平面时如出现菱形波纹，说明砂轮与工件有振动（见图4）。由于砂轮每分钟转数与工作台每分钟行程次数之比，多数情况下不是整数，因此出现菱形波纹比出现等距分布的直形波纹的机会要多。故应提高磨头系统刚度，适当减小垂直进给量。

2.4 表面拉毛

平面磨削时，工件表面可能留下磨屑，或砂轮罩壳上落下的磨屑、砂粒落入工件、砂轮之间一同运动，而产生拉毛划伤（见图5）。改进冷却液喷嘴，经常清理砂轮罩壳等，可以防止表面划伤（见图6）。此外，为了有效防止拉毛，平面缓进给精磨时不宜采用逆磨（见图7），如采用逆磨，磨削液不易进入磨削区，脱落的磨粒会擦伤已加工表面，故精磨时应采用顺磨，其冷却条件好，可顺利地把磨削液带入磨削区，当有磨粒脱落时，只会落在已加工表面上，被磨削液冲走，不会划伤已加工表面，而获得较低的表面粗糙度。

另外，磨削时为了能使磨削液不分流而进入磨削区，以防止工件烧伤，应在易烧伤端紧靠零件处装一导流板进行导流。顺磨时由于有待加工面可以导流，开始磨削时磨削区有充分的磨削液，当工件磨至末端时磨削液开始分流，致使磨削区内磨削液不足而出现烧伤拉毛，故顺磨时导流板应装在工件末端。而逆磨时导流板应装在工件的始端，以防止工件烧伤拉毛，如图8。

3 砂轮的改进

采用厚度方向开槽的碳化硅砂轮磨削平面工件时，工件受到的是间断磨削力，磨削质量好，能有效地防止表面烧伤和波纹的产生。图9 为平形砂轮的开槽形式：

（1）沟槽的配置方式采用90°内不等分，圆周上槽数一般为12~24；

（2）在圆周上制成斜槽，斜角为25°~35°。方向为右旋；

（3）沟槽在圆周上对称分布，沟槽宽度、深度一致。为了更好地减少工件与砂轮的接触面积，改善冷却与排屑条件，还可以选用如图10 所示的镶块砂轮。

4 结语

平面磨削时表面波纹的出现原因是多方面的，加工时应根据波纹的形状判别波纹形成的原因，然后再采取相应的改进措施以预防之。