磨削圆柱形工件时螺旋形的产生和防止

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简介： a)b)c)图1 圆柱形工件常见圆柱形工件的螺旋形缺陷有两种情况(图1): 与工件转速和工作台速度关系一致的螺旋形; 与工件转速和工作台速度关系不一致的螺旋形。产生螺旋形的原因，总的来说，是砂轮在磨损。
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关键字：刀具 夹具 机床 切削 加工 技术

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常见圆柱形工件的螺旋形缺陷有两种情况(图1):

• 与工件转速和工作台速度关系一致的螺旋形;
• 与工件转速和工作台速度关系不一致的螺旋形。

$ D7 b& H6 o9 Q0 r. u6 x* G      产生螺旋形的原因，总的来说，是砂轮在磨削时其母线与工件接触不良。造成接触不良的原因是：由于砂轮修整不好：在磨削时，磨削力的作用，使工件或砂轮产生偏移。但是还得根据具体情况进行分析。
      产生第一种螺旋形的主要原因及消除措施：

• 砂轮在粗修整时母线修得不平，稍修整时由于修整量少，而娇正不过来。磨削时砂轮同工件部分接触，常常是砂轮的一个棱边接触工件，使工件表面出现螺旋，如图2所示。因此在精密磨削、超精磨削和镜面磨削时的粗修砂轮的切深不宜过大，一般可在0.005-0.01mm/次。

  http://www.mycimt.cn/uploadfile/200711/20071101020029918.gif 4 Z+ T0 U5 C4 w" N$ \& x7 o7 p图2 砂轮修整不平造成螺旋形 [td=1,1,145]http://www.mycimt.cn/uploadfile/200711/20071101020029423.gif : o  P, `1 L/ q* O1 ]0 R图3 砂轮工作表面被修成凹形

• 修整砂轮时没有用冷却液，或冷却液只冲着砂轮的一部分，另一部分没有冲着。没有冲着部分在修整时，金刚石会引起膨胀，而造成砂轮的母线不直。因此，在修整砂轮时，应有充足冷却液，而且喷嘴位置和冷却液要对准砂轮的整个宽度上。
• 由于砂轮架主轴翘头或低头，使砂轮中心线在垂直平面内与床身导轨不水平，因而在修整时会使砂轮母线成凹形(见图3)。凹形的砂轮表面与工件接触不良而引起螺旋形。因此在安装砂轮架时，希望砂轮轴有一点翘头，每100毫米约为0.005毫米，可通过修刮砂轮架导轨或转盘来达到。对短三块瓦轴承的机床，可通过调整轴瓦的高低来达到一定要求的翘头。特装上砂轮后，的重盆，把翘头的呈压低一点，差不多正好水平。
• 工作台润滑油压力过高，使台面运动时稳定性差、有漂浮现象，从而在磨削时产生单边接触，而使工件出现螺旋形。因此导轨润滑油压力要低些，流量要小些。
• 由于头尾架系统刚性不一致。当在磨削力基本不变的条件下，系统刚性差的变形大，使砂轮与工件接触不良而引起螺旋形，如图4所示。在这种情况下，应注意减少磨削用量来解决。
• 砂轮架刚性差。当受到磨削法向力作用时，产生绕垂直轴线的水平偏转。图5表示砂轮在修整时，受力小而基本不偏转：图5表示在磨削时受力大，而产生一定的偏转，造成砂轮边缘与工件接触，而产生螺旋形。这种现象特别是用石墨砂轮作镜面磨削时更容易出现。因为镜面磨削时法向冲力较大(即砂轮与工件接触压力)。这可以通过修刮导轨和选配滚柱等措施来解决。

  http://www.mycimt.cn/uploadfile/200711/20071101020030522.gif $ g' W# c# G2 K" N[td=1,1,65]http://www.mycimt.cn/uploadfile/200711/20071101020030456.gif (a) [td=1,1,105]http://www.mycimt.cn/uploadfile/200711/20071101020030333.gif % E: D- E9 e8 V& ?0 H: o# ?(b) [td=1,1,105]http://www.mycimt.cn/uploadfile/200711/20071101020030815.gif

  图4 头尾架刚性不一致引起螺旋形 [td=2,1,170]图5 砂轮偏转引起螺旋形 [td=1,1,106]图6 砂轮两边修成合肩形

• 砂轮架导轨扭曲，而修整时金刚石的位置和磨削时工件的位置相关太多，也会使砂轮在磨削时与工件出现单面接触，引起螺旋形缺陷。因此必须提高横向导轨的本身精度，修整砂轮时砂轮架的位置最好与磨削时位里相近。
• 砂轮硬度在宽度方向上不均匀而造成的娜旋形.则应更换砂轮。有些砂轮其两边的硬度与中间硬度不一致，所以在高光洁度磨削时，砂轮两边应修得低一些(见图6)。
• 由于在机床还在热变形过程中修整砂轮所造成。磨削时，由于砂轮旋转而产生的热变形使砂轮偏转，造成砂轮母线与工件接触不好，从而产生螺旋形，因此，要求在机床进入温升饱和状态下，再进行修整砂轮和磨削。

       产生第二种螺旋形的主要原因是由于工作台润滑油坏力过高，使工作台漂起而在运行中产生晃动。这种晃动频率是很低的，而且没有一定规律。这种螺旋形一般比较宽，消除措施是适当调低导轨润滑油和压力减少流量。