数控磨床综合技巧窍门,难题,解决处理办法

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）。

3、在精磨时和通常的无火花磨削时，磨擦作用往往占主要地位。因此冷却液的润滑性、清洁度和防沾附性对粗糙度有重大影响，对难磨材料更是如此。精磨时为了使冷却液的润滑作用加强，使用乳化液可适当提高其浓度。冷却液一定要清洁，要经过严格过滤，以免磨屑和磨粒拉毛、划伤工件表面。

轴类零件外圆在磨削过程中,经常会出现直波形、螺旋形痕迹、烧伤、拉毛等缺陷,对表面质量有着较大的影响。以下就上述几种质量缺陷的产生及预防进行分析、探讨。1 直波形缺陷轴类零件外圆磨削后,在外圆表面沿母线方向上存在一条条等距的直线痕迹,其深度小于05ｍｍ。在横截面周边上则呈近似于正弦的波形。产生直波形缺陷的因素主要是砂轮与工件沿径向产生周期性振动。产生振动的原因:(1)砂轮系统的动态不平衡引起的强迫振动;(2)工件—砂轮—顶尖系统的自激振动。为此,直波形缺陷的预防措施应是:①消除或减小振动:如砂轮平衡;电机进行动平衡…

提高普通外圆磨床磨削精度的工艺措施

1、超精磨削机理

超精磨削是利用砂轮工作面上可以修整出大量等高的磨粒微刃(见图1)这一特性得以实现的。这些等高磨粒微刃可从工件表面切除具有微观缺陷和微观尺寸形状误差的微小余量，因此可获得很高的磨削精度，此外，由于等高磨粒微刃的大量存在，在磨削用量适当的前提下，可在加工表面留下大量极微细的切削痕迹，从而获得很低的表面粗糙度值。由于在无火花光磨阶段存在明显的摩擦、滑挤、抛光和压光作用，故可使表面粗糙度值进一步降低。

图1磨粒上的等高微刃示意图

2 磨床的检修

1) 床身导轨的检测与修刮

床身V形导轨经检修后应达到以下精度要求：垂直平面内不直度≤0.01mm/m；水平面内不直度≤0.01mm/m；对滑鞍座导轨的不垂直度≤0.02mm/250m；接触点要求12～14点/25mm×25mm。

床身平面导轨经检修后应达到以下精度要求：对V形导轨的不平行度≤0.02mm/m；垂直平面内不直度≤0.01mm/m；接触点要求12～14点/25mm×25mm。

2) 滑鞍座导轨的检测与修刮

滑鞍座V形导轨经检修后应达到以下精度要求：垂直平面内不直度在全部长度上≤0.01mm；接触点要求10～12点/25mm×25mm。

滑鞍座平面导轨经检修后应达到以下精度要求：对V形导轨的不平行度≤

0.02mm/m；接触点要求10～12点/25mm×25mm。

3) 砂轮主轴与轴瓦间的间隙调整

在砂轮主轴轴颈上涂色，与轴瓦转研，用刮刀刮研轴瓦表面，使接触点要求达到12～14点/25mm×25mm，然后进行安装调整，将砂轮主轴与轴瓦的间隙调整到

0.0025～0.005mm，这样可避免磨削中工件产生棱圆。

4) 砂轮主轴电机与砂轮的平衡

砂轮主轴电机的振动对磨削表面粗糙度影响较大，所以需要对砂轮主轴电机进行动平衡。对砂轮则需进行两次平衡：首先用金刚笔修整砂轮后进行一次粗平衡；然后用油石或精车后的修整用砂轮对砂轮进行细修后再进行一次精平衡。

3 砂轮的修整