磨床的幾何精度

 

　　小型外圓磨床是指不承受負荷的情況下，各部件的運動(dòng)精度和相互位置精度。把機床制造得是不可能的，總有不可避免或多或少的誤差存在。這種誤差將在工件加工時(shí)不同程度反映到工件上來(lái)，而影響其工件的加工精度。一般有主軸的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，工作臺等運動(dòng)部件移動(dòng)的直線(xiàn)度，工作部件的相互位置誤差和傳動(dòng)誤差等。

 

　　砂輪主軸的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)及磨床頭架運動(dòng)誤差大，不僅影響磨削后的工件表面粗糙度，還會(huì )使工件產(chǎn)生圓度和端面跳動(dòng)，造成磨削過(guò)程中火花不均勻。工作臺移動(dòng)在垂直面不垂直時(shí)，在內、外圓磨床上，影響工件母線(xiàn)的直線(xiàn)性，在平面磨床磨削平面，造成工件平面度誤差大。

 

　　小型外圓磨床的砂輪主軸軸中心線(xiàn)和內圓磨床砂輪軸軸中心線(xiàn)與工件頭架軸中心線(xiàn)不等高，在磨削內、外錐體時(shí)，工件母線(xiàn)是雙曲線(xiàn)。砂輪主軸軸中心線(xiàn)對工作臺移動(dòng)方向不平行，影響磨削后的工件端面平直度。磨床的傳動(dòng)誤差，對螺紋磨削和齒輪磨削的加工精度影響很大。

 

　　一、什么是鏡面磨削

 

　　磨削加工后工件的表面粗糙度Ra<0.01?m，光如鏡面，可以清晰成像，故稱(chēng)鏡面磨削。磨削平面的平面度不大于3?m/1000mm。高精密、高附加值零件的表面加工需要進(jìn)行鏡面磨削。

 

　　二、鏡面磨削用的磨床要具備以下條件

 

　　有很高的精度、剛度并采取減振措施；砂輪主軸的旋轉精度高于1m；砂輪架相對工作臺的振幅小于1?m；橫向進(jìn)給機構能微動(dòng)；工作臺在低速運動(dòng)時(shí)無(wú)爬行現象。

 

　　三、進(jìn)行鏡面磨削的方法

 

　　1.平衡和修整砂輪

 

　?。?）平衡砂輪。砂輪裝上法蘭后，先進(jìn)行粗的靜平衡，然后裝在砂輪軸上修整二端面和外圓，再進(jìn)行的靜平衡。

 

　?。?）修整砂輪。砂輪修整得好與壞，直接影響到磨削表面的光潔程度，為了降低表面粗糙度值，修整砂輪是關(guān)鍵。修整砂輪時(shí)應注意以下事項：

 

　　1）一般的精磨余量為0.015~0.02mm，當工件粗磨到Ra0.8，留出精磨余量0.005~0.015mm時(shí)（留磨削余量必須根據鋼材性質(zhì)、硬度來(lái)確定，對于硬度高，易磨光的鋼材應適當少留磨削余量），便需進(jìn)行精修砂輪。

 

　　2）精修砂輪時(shí)，先打掉0. 1mm左右的厚度，然后用0.02mm的切深修整兩次，再用0.01mm的切深修整三次，無(wú)切深空行程往復兩次。精修時(shí)橫向進(jìn)給速度均為20~30mm/min。對于軟鋼工件，修磨砂輪時(shí)橫向進(jìn)給慢些好，加工淬火很硬的高速鋼時(shí)則相反。

 

　　3）在修整砂輪的同時(shí)，必須用足夠的磨削液或其他的冷卻液沖刷在砂輪和金剛石刀的接觸點(diǎn)上，把砂輪碎屑及時(shí)沖走，以免影響磨削質(zhì)量。

 

　　4）精修時(shí)用的金剛石刀不需十分尖銳，這是因為砂輪的粒度比較粗。金剛石刀尖頭直徑在0. 8mm以?xún)染?。用尖銳的金剛石刀修整時(shí)，橫進(jìn)給速度必須減慢。

 

　　5）新修整砂輪開(kāi)始使用時(shí)，表面粗糙度稍差些，使用一會(huì )兒就會(huì )穩定下來(lái)。

 

　　2.磨削用量

 

　　1）砂輪背吃刀量在0.005 mm左右。根據工件鋼材的性質(zhì)和硬度適當增減，如硬度高的淬火鋼，背吃刀量過(guò)大容易引起燒傷，而軟鋼背吃刀量太小又不易磨光。

 

　　2）橫向進(jìn)給量的單行程為0.2~0.4mm。橫向進(jìn)給的速度對表面粗糙度的影響比較大，因為鏡面磨削的砂輪切削能力很差，如果橫向進(jìn)給速度增大，砂輪表面會(huì )遭到破壞，因此不能獲得非常光潔表面。

 

　　3）縱向進(jìn)給量為12~15 m/min?？v向進(jìn)給對表面粗糙度的影響比較小，但如果過(guò)于緩慢，工件表面會(huì )產(chǎn)生波紋或花紋。

 

　　4）無(wú)切深光磨。由于鏡面磨削時(shí)砂輪切削能力差，工件表面往往會(huì )出現刀痕（圓形工件呈月形，矩形工件呈帶形），它反映出工件表面不平直，所以還需作無(wú)進(jìn)給光磨兩分鐘左右。

 

　　四、小型外圓磨床時(shí)易產(chǎn)生的缺陷和措施

 

　　平面磨床上進(jìn)行鏡面磨削，往往會(huì )產(chǎn)生一些缺陷，如表面波紋、燒傷、劃痕、花紋和磨痕（絲流）明顯等，針對這些問(wèn)題，可采取以下措施：

 

　　1）表面波紋大多數是由于砂輪振動(dòng)引起的，如軸承間隙過(guò)大、主軸偏調、電動(dòng)機轉子動(dòng)平衡不良、主軸和軸承間油膜不勻等。另外，砂輪平衡得不好也會(huì )產(chǎn)生波紋。如果砂輪平衡得很好，仍有波紋出現，那就必須檢修或調整砂輪及其配合部位，才能*消除波紋現象。

 

　　2）加工硬度高的材料時(shí)，砂輪磨削效率差，磨削點(diǎn)會(huì )產(chǎn)生高溫，容易燒傷工件（例如，磨削W18Cr4V時(shí)，更容易產(chǎn)生燒傷）。為了防止燒傷，磨削點(diǎn)處必須有充足的磨削液。另外，背吃刀量也要適當，不宜過(guò)大。的方法是降低砂輪的線(xiàn)速度，大約在18m/s左右為宜。在M7120A磨床上采用1440r/min的低速，基本上可消除燒傷現象。砂輪線(xiàn)速度降低后的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少砂輪架振動(dòng)，隨之也可減小和消除波紋現象。

 

　　3）小型外圓磨床出現劃痕的情況大致有兩種：一種劃痕沒(méi)有規律，這是磨削液不純，帶出來(lái)的雜質(zhì)和磨粒被沖到砂輪和工件之間劃傷的。消除這種劃痕的方法，要求磨削液過(guò)濾，一般采用磁性、銅絲網(wǎng)三道過(guò)濾；另一種劃痕是一行行像虛線(xiàn)似的，較淺，長(cháng)短距離大致一樣，這是砂輪磨粒將要脫落時(shí)，隨著(zhù)砂輪旋轉而劃傷的。這時(shí)的消除方法是在修整砂輪時(shí)，使用充足的磨削液，并將砂輪二端面修成外寬內窄的斜狀。另外，砂輪選擇也要適當，不要太軟，不要用自礪性太好的砂輪。

 

　　4）鏡面磨時(shí)，易出現的花紋形狀有多種形式。產(chǎn)生花紋的因素也很多，其主要原因是振動(dòng)造成的，其中有砂輪周期性振動(dòng)，也有外界影響和鄰近機床的振動(dòng)等，還有砂輪過(guò)鈍時(shí)，行程不穩時(shí)，也會(huì )出現花紋。當鄰近機床不開(kāi)動(dòng)時(shí)進(jìn)行磨削，這時(shí)花紋就不大容易出現了。

 

　　5）小型外圓磨床的磨痕（絲流）比較明顯時(shí)，要去除這種絲流，得改用細粒度砂輪。但使用細粒砂輪時(shí)，必須考慮以下幾點(diǎn)：

 

　?、倬奚拜啎r(shí)金剛石刀要尖銳，磨削液要充足，及時(shí)沖走碎屑，以免影響砂輪表面。

 

　?、谀ハ饔昧恳m當，防止產(chǎn)生表面燒傷等弊病而影響表面光潔。注意留適當的磨削余量。

 

　?、凵拜喚€(xiàn)速度必須降低至15～18m/s。

 

　?、苣ハ饕航?jīng)過(guò)嚴密過(guò)濾，以防劃傷。

 

　?、菰谟媚ナ奚拜啎r(shí)，磨石與砂輪的接觸面積不能太小，所用的磨石不能太軟，否則起不到精修砂輪的作用。