HZ-088CNC大型直线滚动导轨精密曲面成形数控磨床精密磨削工艺优化及应用研究
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２ ． ２ － ３ 磨 削 导轨 时对 磨 削用 量 的选择
（ ８ ） 冷 却 不 当致 使砂 轮钝 化和 堵塞 ； （ ９ ） 工艺参 数选 择不 当 。 磨削 导轨 时消 除振 纹 的措施有 以下 几种 ： １ ） 砂轮 的正确选 择 导轨 的材质 采用 的是 轴承 钢 ，两侧表 面 经感应 淬 火达 到 ５ ８ ￣６ ３ ＨＲ Ｃ。在精 磨之 后 ，要求 滚道 粗糙
徐慧芳
ＨＺ － ０ ８ ８ Ｃ ＮＣ大型 直线 滚动 导轨 精密 曲面 成形 数控 磨床 精密 磨 削工 艺优化 及应 用研 究
地 调整 切削 参数 。在 精磨 工序 中 的粗 加工 工序选 择 砂 轮速 度 为 ２ ５ ｍ／ ｓ 、磨 削深度 为 ０ ． ０ ５ ｍｒ ｎ ／ 刀 、直线 导轨 的进给 速度 为 ８ ｍ／ ｍｉ ｎ ；精加 工工序 砂轮 的速 度为 ３ ０ ｍ／ ｓ 、磨削 深度 为 ０ ． ０ ０ ５ ￣ ０ ． ０ １ ｍ ｍ／ 刀 、直线 导 轨 的进给速 度 为 １ ５ ｍ／ ｍｉ ｎ ，经过 切 削试验 ，磨削 烧 伤得 到 了有效 地控 制 。 ２ ． ２ ． ４ 磨 削导轨 时对 所用 冷却 液和冷 却方 式 的选择 在 磨 削过程 中 ，冷却 液可 以有 效地 降低磨 削 区
中粘结剂 的含 量成正 比，砂 轮 的硬度越 高，粘结剂 的
含量越大 ，这 时砂轮 的多孔性就越差 。因此 ，在使用 高硬度 的砂轮 进行磨削 时，砂轮砂 粒问的孔 隙就会很 快地被堵塞 。硬度 高的砂轮 自锐性较差 ，磨钝 的磨粒
不 易脱落 ，此 时就会 造成 砂轮 与工 件 之 间的挤 光现
１ ． ５ ＭＰ ａ ，可 以大 大 提 高砂 轮 的 耐 用 度 和 磨 削 效 率 ， 并最 大程度 地 减小磨 削烧 伤 。
间隔 就 越 小 。在 精 磨 加 工 过 程 中 ，粒 度 大 的 砂 轮
比粒 度 小 的砂 轮 容 易堵 塞 ，切 削力 和 切 削 热 量 则
３ 磨 削导 轨 时所产 生 的振 纹成 因及 解决 方法 磨削 导轨 时所 产生 的振 纹成 因有 以下原 因 ：
（ １ ） 振 纹严 重超 差 ；
较 高 。根 据 此特 点 ，在精 加工 过程 中，把精 磨 ４ 一 Ｒ 滚 道 分 成 两 道 工 序 ： 即粗 精 加 工和 精 精 加 工 。粗 精加工用 ４ ６粒 度 的砂 轮 ，精 精 加 工用 ８ ０粒 度 的
砂 轮 ，滚 道 磨 削烧伤 的现 象就 少 。 （ ３ ） 在 直线 导轨 精加 工 时 ， 首先 借 用生产 滚 珠丝
断地进 行 相变 ，容 易 导致工 件表 面磨 削烧 伤 ，造 成 滚道局 部 硬度 降低 。磨削烧 伤 的本 质表 现 为工件 在
磨削 弧 区高温 的持 续 作用 下 ，表 面 的微 观组 织 发生
了一种不 可逆 的 组织变 化 。
２ ． ２ 防磨 削烧伤的措施
２ 。 １ 。 １ 磨 削 导轨 时砂轮 的选 择 （ １ ） 在直 线导 轨精 磨削 过程 中， 砂 轮 的硬度 、 粒 度及材料对磨 削的影响较大 。砂轮 的硬度 与砂轮成分
的温度 ，减 小工 件表 面 的 内应 力 ，稳定尺 寸 ，减小 变 形和 工件 表面 的粗 糙度 值 ，冲洗 砂轮表 面 以减少
砂 轮磨 损量 ，提 高砂 轮 的耐用 度和 使用 寿命 。一般
采 用 Ｈ一 １ 高精 度磨 削液 。 为使 冷却 液 能有效地 进入
磨削 区 ，磨削液 必 须 以一 定 的压力 和流 量方 式射 到 砂轮和 工 件表 面 。根据 一般 的设计 经验 ，每 寸导轨 磨削 宽度 需要 磨削 液 的流 量 为 ３ ７ ． ８ ～５ ０ Ｌ ／ ｍｉ ｎ ，也 可根据 磨 削性质 来选 择 。在 实际 生产应 用 中也常根
质 量并 同样 能提 高加 工效 率 。
２ ． ２ ． ２ 磨 削导轨 时余 量 的选择
在 磨 削直线 导轨 的 ４ 一 Ｒ滚 道 时 ，当在 圆弧 底部 磨 削液难 以进入 磨 削区 时 ， 各 部分 冷却 条件 不均 匀 ， 极 易造 成磨 削烧 伤 。这 时需 要根据 长 度和 精度 合理 地选 取终 磨余 量 ，把滚 道 余量 三角 区调 整 为圆 弧均 匀 区 以改善 磨削 条件 。
轮 粒度对 磨 削温 度 的控制 也 有较 大 的影 响 。砂 轮粒 度 越 高 ，单 位 面积 的磨 粒 数 量 就 越 多 ，磨 粒 问 的
据 砂轮 的功率 来选 择 ，如 功 率 １ ｋ Ｗ 选 取磨 削液流 量为 ５ ． ８ Ｌ ／ ａｉ ｒ ｎ 。另 外 ，喷射压 力一 般选 择在 Ｏ ． ５ ～
（ ６ ） 砂 轮修 整不 当 ， 使 得砂 轮 的切 削能力 和耐用
度 降低 ； （ ７ ） 磨 削 时 ，砂 轮 的在 线 平衡不 好 ；
杠 的经验 （ 因为两 种产 品的材料 和 淬火 性 能相近 ） 选
用 白刚 玉砂 珞 刚玉砂 轮 磨削直 线 导轨 ，保 证 了
（ ２ ） 机 床 以及 夹 具 、金 刚石 滚 轮 驱 动 装置 的刚 性 、砂 轮主 轴和 金 刚石滚 轮主 轴 的动 刚性 较差 ；
（ ３ ） 金 刚石 滚轮 的动 平衡 不好 ，几何 精度 超差 ； （ ４ ） 工作 台爬行， 驱动力、 传动、 润滑等条件不足 ； （ ５ ） 砂 轮选 择 不 当，造成 砂轮 易堵 塞和钝 化 ；
象 ，磨 削热 量增 大 ，从而 使工 件表 面烧 伤 。在 试验
过程 中，通过对 中软 １和 中软 ２的砂轮进 行成 形磨 削 后 的对 比 ，发现 采 用 中软 ２砂轮 大 大减 小 了工件
的磨削烧 伤 几率 ，有 效地 保证 了产 品质量 。 （ ２ ） 由于直线 导 轨 的材 料 和淬 火性 能 的特 点 ， 砂
（ ８ ） 冷 却 不 当致 使砂 轮钝 化和 堵塞 ； （ ９ ） 工艺参 数选 择不 当 。 磨削 导轨 时消 除振 纹 的措施有 以下 几种 ： １ ） 砂轮 的正确选 择 导轨 的材质 采用 的是 轴承 钢 ，两侧表 面 经感应 淬 火达 到 ５ ８ ￣６ ３ ＨＲ Ｃ。在精 磨之 后 ，要求 滚道 粗糙
徐慧芳
ＨＺ － ０ ８ ８ Ｃ ＮＣ大型 直线 滚动 导轨 精密 曲面 成形 数控 磨床 精密 磨 削工 艺优化 及应 用研 究
地 调整 切削 参数 。在 精磨 工序 中 的粗 加工 工序选 择 砂 轮速 度 为 ２ ５ ｍ／ ｓ 、磨 削深度 为 ０ ． ０ ５ ｍｒ ｎ ／ 刀 、直线 导轨 的进给 速度 为 ８ ｍ／ ｍｉ ｎ ；精加 工工序 砂轮 的速 度为 ３ ０ ｍ／ ｓ 、磨削 深度 为 ０ ． ０ ０ ５ ￣ ０ ． ０ １ ｍ ｍ／ 刀 、直线 导 轨 的进给速 度 为 １ ５ ｍ／ ｍｉ ｎ ，经过 切 削试验 ，磨削 烧 伤得 到 了有效 地控 制 。 ２ ． ２ ． ４ 磨 削导轨 时对 所用 冷却 液和冷 却方 式 的选择 在 磨 削过程 中 ，冷却 液可 以有 效地 降低磨 削 区
中粘结剂 的含 量成正 比，砂 轮 的硬度越 高，粘结剂 的
含量越大 ，这 时砂轮 的多孔性就越差 。因此 ，在使用 高硬度 的砂轮 进行磨削 时，砂轮砂 粒问的孔 隙就会很 快地被堵塞 。硬度 高的砂轮 自锐性较差 ，磨钝 的磨粒
不 易脱落 ，此 时就会 造成 砂轮 与工 件 之 间的挤 光现
１ ． ５ ＭＰ ａ ，可 以大 大 提 高砂 轮 的 耐 用 度 和 磨 削 效 率 ， 并最 大程度 地 减小磨 削烧 伤 。
间隔 就 越 小 。在 精 磨 加 工 过 程 中 ，粒 度 大 的 砂 轮
比粒 度 小 的砂 轮 容 易堵 塞 ，切 削力 和 切 削 热 量 则
３ 磨 削导 轨 时所产 生 的振 纹成 因及 解决 方法 磨削 导轨 时所 产生 的振 纹成 因有 以下原 因 ：
（ １ ） 振 纹严 重超 差 ；
较 高 。根 据 此特 点 ，在精 加工 过程 中，把精 磨 ４ 一 Ｒ 滚 道 分 成 两 道 工 序 ： 即粗 精 加 工和 精 精 加 工 。粗 精加工用 ４ ６粒 度 的砂 轮 ，精 精 加 工用 ８ ０粒 度 的
砂 轮 ，滚 道 磨 削烧伤 的现 象就 少 。 （ ３ ） 在 直线 导轨 精加 工 时 ， 首先 借 用生产 滚 珠丝
断地进 行 相变 ，容 易 导致工 件表 面磨 削烧 伤 ，造 成 滚道局 部 硬度 降低 。磨削烧 伤 的本 质表 现 为工件 在
磨削 弧 区高温 的持 续 作用 下 ，表 面 的微 观组 织 发生
了一种不 可逆 的 组织变 化 。
２ ． ２ 防磨 削烧伤的措施
２ 。 １ 。 １ 磨 削 导轨 时砂轮 的选 择 （ １ ） 在直 线导 轨精 磨削 过程 中， 砂 轮 的硬度 、 粒 度及材料对磨 削的影响较大 。砂轮 的硬度 与砂轮成分
的温度 ，减 小工 件表 面 的 内应 力 ，稳定尺 寸 ，减小 变 形和 工件 表面 的粗 糙度 值 ，冲洗 砂轮表 面 以减少
砂 轮磨 损量 ，提 高砂 轮 的耐用 度和 使用 寿命 。一般
采 用 Ｈ一 １ 高精 度磨 削液 。 为使 冷却 液 能有效地 进入
磨削 区 ，磨削液 必 须 以一 定 的压力 和流 量方 式射 到 砂轮和 工 件表 面 。根据 一般 的设计 经验 ，每 寸导轨 磨削 宽度 需要 磨削 液 的流 量 为 ３ ７ ． ８ ～５ ０ Ｌ ／ ｍｉ ｎ ，也 可根据 磨 削性质 来选 择 。在 实际 生产应 用 中也常根
质 量并 同样 能提 高加 工效 率 。
２ ． ２ ． ２ 磨 削导轨 时余 量 的选择
在 磨 削直线 导轨 的 ４ 一 Ｒ滚 道 时 ，当在 圆弧 底部 磨 削液难 以进入 磨 削区 时 ， 各 部分 冷却 条件 不均 匀 ， 极 易造 成磨 削烧 伤 。这 时需 要根据 长 度和 精度 合理 地选 取终 磨余 量 ，把滚 道 余量 三角 区调 整 为圆 弧均 匀 区 以改善 磨削 条件 。
轮 粒度对 磨 削温 度 的控制 也 有较 大 的影 响 。砂 轮粒 度 越 高 ，单 位 面积 的磨 粒 数 量 就 越 多 ，磨 粒 问 的
据 砂轮 的功率 来选 择 ，如 功 率 １ ｋ Ｗ 选 取磨 削液流 量为 ５ ． ８ Ｌ ／ ａｉ ｒ ｎ 。另 外 ，喷射压 力一 般选 择在 Ｏ ． ５ ～
（ ６ ） 砂 轮修 整不 当 ， 使 得砂 轮 的切 削能力 和耐用
度 降低 ； （ ７ ） 磨 削 时 ，砂 轮 的在 线 平衡不 好 ；
杠 的经验 （ 因为两 种产 品的材料 和 淬火 性 能相近 ） 选
用 白刚 玉砂 珞 刚玉砂 轮 磨削直 线 导轨 ，保 证 了
（ ２ ） 机 床 以及 夹 具 、金 刚石 滚 轮 驱 动 装置 的刚 性 、砂 轮主 轴和 金 刚石滚 轮主 轴 的动 刚性 较差 ；
（ ３ ） 金 刚石 滚轮 的动 平衡 不好 ，几何 精度 超差 ； （ ４ ） 工作 台爬行， 驱动力、 传动、 润滑等条件不足 ； （ ５ ） 砂 轮选 择 不 当，造成 砂轮 易堵 塞和钝 化 ；
象 ，磨 削热 量增 大 ，从而 使工 件表 面烧 伤 。在 试验
过程 中，通过对 中软 １和 中软 ２的砂轮进 行成 形磨 削 后 的对 比 ，发现 采 用 中软 ２砂轮 大 大减 小 了工件
的磨削烧 伤 几率 ，有 效地 保证 了产 品质量 。 （ ２ ） 由于直线 导 轨 的材 料 和淬 火性 能 的特 点 ， 砂