数控磨床综合--技巧,难题,解决方案

数控磨床相关问题综合作者：王家征2012.5.6

外圆磨床加工工件表面有螺旋线的解决方法

产生原因1：修整砂轮方法不妥

排除方法1：金钢钻应保持锐利，且颗粒无松动，修整时泠却液应充分，精修整砂轮修整量不宜过大。

产生原因2：砂轮主轴与工作台移支平行度超差过大

排除方法2：采用专用工具测量主轴平行度如超差应调整，生产中采用试切法验证平行度误差：磨削一根直径与长度比适中的外圆，使锥度达到最小值，精磨时应细修砂轮，在外圆一端或两端涂上一层薄薄的红印油，宽度与砂轮宽度相仿，然后进入切入磨微量进给，直至砂轮刚接触涂色区，擦去一层涂色痕迹，若砂轮宽度全部擦去痕迹表明砂轮母线与工件母线平行良好；若接触右边局部部分表明主轴呈低头，若左边接触则主轴呈抬头，注：动态测量比静态好效果好。误差方向确定后，且可用垫片测定修刮量。可以修刮砂轮架滑鞍结合面或垫板底面，如果修整主轴平行度有困难，可以修整金钢钻座，使金钢钻修正中与砂轮中心一致，可减小由于砂轮主轴不平行而引起的砂轮表面修成双曲线。

产生原因3：磨削进给量应根据工件余量合理选择

排除方法3：磨削进给量应选择与工件余量保持合适，特别应控制粗磨时的工件余量，否则过大而引起的暗藏的螺旋线就在精磨时显示出来，因此，磨削过程中必须逐级提高表面品质，保持经常修整砂轮防止螺旋线的产生而不消除。

产生原因4：床身导轨或砂轮架导轨在水平面内直线度误差大，影响修整轨迹。

排除方法4：金钢钻安装位置，尽量使修整位置与磨削位置相同，金钢钻修整器在工作台纵向上的位置，应选择有利修整位置，以解决床身导轨在水平面的变曲。

产生原因5：砂轮主轴轴承间隙大，影响动态效应的刚度降低。

排除方法5：应检查轴承间隙，过大时予以调整，参见《砂轮架主轴轴承付》。

产生原因6：头尾架刚性差，支承工件顶尖孔与顶尖小端接触产生支承刚性差。可回转主轴的顶尖间磨削，可将头架调障至零，尾架套筒有间隙过大现象予以修复。工件顶尖孔尽量保持大端接触，尤其是外圆精度较高的工件，建议将中心锥面接触长度控制3-5mm （可将中心孔底孔扩大来达到）。

产生原因7：工件材料与砂轮不匹配使砂轮不能有效切除工件，而严重钝化。

排除方法7：工件材料必须合理匹配砂轮材质：一般选择如下：工件材质为镍、铬钢、渗碳钢、工具钢选用氧化铝砂轮，硬度K-H；一般钢选硬度L-J，铸铁、黄铜等抗拉强度较低材料选黑碳化硅。硬质合金等选用绿碳化硅。当工件相同时外圆磨削砂轮的硬度应比平面，内孔磨削的砂轮高些。

外圆磨技巧及注意事项

外圆磨削加工中，工件经常会产生各样的表面缺陷，如表面波纹、螺旋形走刀线、表面划伤、烧伤、拉毛、鱼鳞状痕迹等。从机床、砂轮、操作工艺和磨削用量4个方面分析和研究，可采取不同的排除方法。

一、机床主要部件性能的影响及措施

1、砂轮主轴与轴承间隙过大会使主轴在轴承中漂移，磨削时产生振动，工件表面产生直波纹，故应及时调整砂轮主轴轴承间隙。调整方法：使机床运转达到工作温度后，前后轴承在同时调整，使轴承间隙为0.005~0.008mm。然后启动主轴，空

转2h后轴承温升不超限，即可使用。

2、砂轮架电机振动。传动带太松、破损、长短不一、厚薄不均都会产生振动，磨削工件时表面有波纹。为减小振动的传递，可在电机与机床之间加橡胶垫板隔振，并视情更换传动带，调整传动带松紧度，一般用食指弹压传动带，变形量在10~15mm 即可。

3、工作台导轨润滑油压力太大、油量过多致使工作台漂浮，使砂轮主轴轴心线和工作台导轨平行度超差，以致工件表面产生螺旋线。故须调整润滑油压力为

0.08~0.12Mpa，使工作台往复无漂浮及润滑正常，砂轮主轴轴心线与工作台导轨的平行度要符合要求。

4、砂轮法兰盘锥孔与主轴锥端配合不良，磨削时引起砂轮振动。将砂轮法兰盘锥孔与砂轮锥端配研，涂色检查接触面积应达到80%以上，而且大端应接触更硬些。

5、磨削加工时，床身如果受到外界振源的影响产生振动，工件表面就会产生波纹，应隔离外界振源，重新调整床身导轨精度至要求。

二、砂轮对加工的影响及措施

1、因工件材料的强度、硬度、韧性和导热性对加工表面质量有直接影响。应根据工件材料机械性能的不同选用不同硬度的磨料和粒度的砂轮。磨削导热性差的材料，如不锈钢和薄壁元件等，因不易散热工件表面常会烧伤，应选硬度较软和粒度较粗、韧性较高的砂轮；磨削有色金属等软材料时，要选硬度较高、粒度较粗的砂轮；磨削硬质合金、高速钢等高硬度材料时，可选用较软的砂轮，以保持砂轮的自锐性。成型磨削时，为便砂轮轮廓耐用性好，应选用粒度较细和硬度较高的砂轮。磨削加工精度要求较高的工件时，应选用硬度较高的砂轮；粗磨时因磨削量大，应选择粒度较粗的砂轮，可提高磨削效率；精磨时选用粒度细的砂轮，以保证工件表面质量；磨削连续表面时，砂轮硬度要高一些，以减小砂轮的磨损量，保证工件几何精度。此外，选择砂轮时还要考虑结合剂的种类和性能。在同样条件下选用树脂结合剂的砂轮比瓷结合剂的要高1~2级，才能保证工件表面粗糙度要求。

2、砂轮平衡精度的影响。砂轮平衡不好，将引起机床振动，使工件表面产生振痕，严重时造成砂轮碎裂，必须对砂轮进行修整和精确静平衡。砂轮装上机床后，修整砂轮外圆和两端面，然后拆下来再进行第二次精平衡。在外圆磨削加工中使用平衡精度高的砂轮，可以有效提高工件加工精度，避免工件表面波纹等缺陷产生。

三、磨削用量对表面质量的影响及措施

1、工作台纵向移动速度和工件转速过高，会使工件表面产生螺旋线，应将工作台移动速度控制在0.5~3m/min，工件转速按砂轮线速度的1/60~1/100选取。

2、横向进给量过大会使表面产生螺旋线、表面烧伤等缺陷，应减小进给量。必须合理控制横向进给量，尤其是最后一次的进给量，一定要在0.005mm以内。

四、磨削工艺的影响及措施

1、磨削带退刀槽的轴肩时，如果用砂轮端面直接靠磨，易使工件烧伤。应将砂轮端面修成内凹形，即修整时将砂轮架转1°左右。磨削时砂轮与工件成线接触，可以减免轴肩的烧伤。

2、安装工件时中心孔与顶尖接触不良，会使工件表面产生波纹缺陷。工件顶得过松，会使系统刚性降低，过紧会使工件旋转不均匀。磨削细长轴时，因其刚性差，工件产生弯曲变形，磨削时出现腰鼓形、多角形振痕和径向跳动等误差。为减小磨削力和提高工件的支承刚度，可采用中心架支承，其数量根据工件的长度确定。砂轮不锋利，磨削工件表面产生鱼鳞状痕迹，因此应及时修整砂轮。使用较宽的砂轮磨削时，砂轮未倒角会使工件表面产生螺旋线（俗称带刀）。