畢業(yè)論文磨削加工及無(wú)心磨床的應(yīng)用

第4頁(yè)共20頁(yè)P(yáng)AGEPAGE42003屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第1頁(yè)共4頁(yè)引言機(jī)械制造工業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供機(jī)械裝備。機(jī)械裝備中絕大部分零件在生產(chǎn)過(guò)程中都需要切削加工，如通過(guò)車、銑、刨、鉆、磨等方面，最后使零件獲得合格的形狀、尺寸和精度。而磨削加工是用來(lái)提高零件精度的重要工藝方法之一。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，磨削工藝在機(jī)械加工中起著極為重要的作用。從某種意義上講，一個(gè)國(guó)家的磨削工藝水平標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家機(jī)械加工的水平。隨著機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的不短提高，磨削工藝也將不短發(fā)展和完整。1磨削技術(shù)發(fā)展概述

我國(guó)對(duì)高速磨削及磨具的研究已有多年的歷史,如湖南大學(xué)在70年代末期便進(jìn)行了80m/s,120m/s的磨削工藝實(shí)驗(yàn);前幾年,某大學(xué)也計(jì)劃開展250m/s的磨削研究(但至今尚未見(jiàn)到這方面的報(bào)道),所以說(shuō)有些高速磨削技術(shù)還只是實(shí)驗(yàn)而已,尚未走出實(shí)驗(yàn)室,技術(shù)還遠(yuǎn)沒(méi)有成熟,特別是超高速磨削的研究還開展得很少.在實(shí)際應(yīng)用中,砂輪線速度Vs一般還是45～60m/s.一般來(lái)講,按砂輪線速度Vs的高低將磨削分為普通磨削(Vs<45m/s),高速磨削(45≤Vs<150m/s),超高速磨削(Vs≥150m/s).按磨削精度將磨削分為普通磨削,精密磨削(加工精度1μm～0.1μm,表面粗糙度Ra0.2μm～0.1μm),超精密磨削(加工精帡<0.1μm,表面粗糙度Ra≤0.025μm).按磨削效率將磨削分為普通磨削,高效磨削.高效磨削包括高速磨削,超高速磨削,緩進(jìn)給磨削,高效深切磨削(HEDG,砂帶磨削,快速短行程磨削,高速重負(fù)荷磨削.

高速高效磨削,超高速磨削在歐洲,美國(guó)和日本等一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快,如德國(guó)的Aachen大學(xué),Bremm大學(xué),美國(guó)的Connecticut大學(xué)等,有的在實(shí)驗(yàn)室完成了Vs為250m/s,350m/s,400m/s的實(shí)驗(yàn).據(jù)報(bào)道,德國(guó)Aachen大學(xué)正在進(jìn)行目標(biāo)為500m/s的磨削實(shí)驗(yàn)研究.在實(shí)用磨削方面,日本已有Vs=200m/s的磨床在工業(yè)中應(yīng)用.

國(guó)內(nèi)外都采用超精密磨削,精密修整,微細(xì)磨料磨具進(jìn)行亞微米級(jí)以下切深磨削的研究,以獲得亞微米級(jí)的尺寸精度.微細(xì)磨料磨削,用于超精密鏡面磨削的樹脂結(jié)合劑砂輪的金剛石磨粒平均直徑可小至4μm.日本用激光在研磨過(guò)的人造單晶金剛石上切出大量等高性一致的微小切刃,對(duì)硬脆材料進(jìn)行精密磨削加工,效果很好.超硬材料微粉砂輪超精密磨削主要用于磨削難加工材料,精度可達(dá)0.025μm.日本開發(fā)了電解在線修整(ELID)超精密鏡面磨削技術(shù),使得用超細(xì)微(或超微粉)超硬磨料制造砂輪成為可能,可實(shí)現(xiàn)硬脆材料的高精度,高效率的超精密磨削.作平面研磨運(yùn)動(dòng)的雙端面精密磨削技術(shù),其加工精度,切除率都比研磨高得多,且可獲得很高的平面度.電泳磨削技術(shù)也是一種新的超精密及納米磨削技術(shù).

隨著磨削技術(shù)的發(fā)展,磨床在加工機(jī)床中也占有相當(dāng)大的比例.據(jù)1997年歐洲機(jī)床展覽會(huì)(EMO)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明,25%的企業(yè)認(rèn)為磨削是他們應(yīng)用的最主要的加工技術(shù),車削只占23%,鉆削占22%,其它占8%;而磨床在企業(yè)中占機(jī)床的比例高達(dá)42%,車床占23%,銑床占22%,鉆床占14%.我國(guó)從1949～1998年,開發(fā)生產(chǎn)的通用磨床有1800多種,專用磨床有幾百種,磨床的擁有量占金屬切削機(jī)床總擁有量的13%左右.可見(jiàn),磨削技術(shù)及磨床在機(jī)械制造業(yè)中占有極其重要的位置.

為什么磨削技術(shù)會(huì)不斷地發(fā)展主要原因如下:

(1)加工精度高由于磨削具有其它加工方法無(wú)法比擬的特點(diǎn),如砂輪上參與切削的磨粒多,切削刃多且?guī)缀涡螤畈煌?僅在較小的局部產(chǎn)生加工應(yīng)力;磨具對(duì)斷續(xù)切削,工件硬度的變化不很敏感;砂輪可實(shí)現(xiàn)在線修銳等,因而可使加工件獲得很高的加工精度.

(2)加工效率高如緩進(jìn)給深磨,一次磨削深度可達(dá)到0～25mm,如將砂輪修整成所需形狀,一次便可磨出所需的工件形狀.而當(dāng)Vs進(jìn)一步提高后,其加工效率則更高.

(3)工程材料不斷發(fā)展許多材料(如陶瓷材料,玻璃材料等)在工業(yè)中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,有些材料只能采用磨削加工,需要有新的磨削技術(shù)及磨削工藝與之相適應(yīng).

(4)新的磨料磨具如人造金剛石砂輪,CBN砂輪的出現(xiàn),擴(kuò)大了磨削加工的應(yīng)用范圍.

(5)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展如砂輪制造技術(shù),控制技術(shù),運(yùn)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)技術(shù),支撐技術(shù)等,促進(jìn)了磨削技術(shù)及磨削裝備的發(fā)展.

總之,磨削技術(shù)發(fā)展很快,在機(jī)械加工中起著非常重要的作用.目前,磨削技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是,發(fā)展超硬磨料磨具,研究精密及超精密磨削,高速高效磨削機(jī)理并開發(fā)其新的磨削工藝技術(shù),研制高精度,高剛性的自動(dòng)化磨床.

就磨削而言,特別就高速高效磨削,精密及超精密磨削而言,其涉及的內(nèi)容廣泛,不僅包括磨削本身的技術(shù),也集中了其它相關(guān)的技術(shù).關(guān)鍵技術(shù)介紹如下:

1.1磨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用研究磨削加工是零件精加工的主要方法。磨削時(shí)可采用砂輪、油石、磨頭、砂帶等作磨具，而最常用的磨具是用磨料和粘結(jié)劑做成的砂輪。通常磨削能達(dá)到的精度為IT7~IT5，表面粗糙度Ra值一般為0.8~0.2μm。磨削的加工范圍很廣，不僅可以加工內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面和平面，還可加工螺紋、花鍵軸、曲軸、齒輪、葉片等特殊的成形表面。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，磨削加工是一種切削加工，但和通常的車削、銑削、刨削等相比卻有以下的特點(diǎn)：1．磨削屬多刃、微刃切削砂輪上每一磨粒相當(dāng)于一個(gè)切削刃，而且切削刃的形狀及分布處于隨機(jī)狀態(tài)，每個(gè)磨粒的切削角度、切削條件均不相同。1.5機(jī)床支承技術(shù)及輔助單元技術(shù)

機(jī)床支承技術(shù)主要是指機(jī)床的支承構(gòu)件的設(shè)計(jì)及制造技術(shù).輔助單元技術(shù)包括快速工件裝夾技術(shù),高效冷卻潤(rùn)滑液過(guò)濾系統(tǒng),機(jī)床安全裝置,切屑處理及工件清潔技術(shù),主軸及砂輪的動(dòng)平衡技術(shù)等.

磨床支承構(gòu)件是砂輪架,頭架,尾架,工作臺(tái)等部件的支撐基礎(chǔ)件.要求它有良好的靜剛度,動(dòng)剛度及熱剛度.對(duì)于一些精密,超高速磨床,國(guó)內(nèi)外都有采用耕合物混凝土(人造花崗巖)來(lái)制造床身和立柱的,也有的將立柱和底座采用鑄鐵整體鑄造而成,還有采用鋼板焊接件,并將阻尼材料填充其內(nèi)腔以提高其抗震性,這些都收到了很好的效果.

應(yīng)在以下幾個(gè)方面(特別是下一代磨床的設(shè)計(jì))加強(qiáng)研究:①新型材料及結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的研究;②砂輪動(dòng)平衡技術(shù)的研究;③磨削液過(guò)濾系統(tǒng)的研究;④安全防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的研究;⑤精密自動(dòng)跟刀架及支承件的研究.

1.6砂輪在線修整技術(shù)

在磨削過(guò)程中,砂輪由于磨鈍和磨損,需要進(jìn)行及時(shí)修整,特別是對(duì)超細(xì)磨料砂輪而言,更需頻繁修整.普通砂輪修整比較容易;人造金剛石砂輪和CBN砂輪的修整(特別是在線修整)是個(gè)難題.

超硬磨料砂輪的修圓及磨料開刃是兩個(gè)很重要的問(wèn)題.目前,國(guó)內(nèi)一些學(xué)者正在研究激光修整砂輪和電解修整砂輪,以期解決高效實(shí)用的修整問(wèn)題.重要的關(guān)鍵問(wèn)題有二:①新的,高效實(shí)用的砂輪修整技術(shù)及其裝置;②砂輪在線修整技術(shù).

1.7環(huán)境友好的相關(guān)磨削技術(shù)

磨削過(guò)程中,冷卻液的作用主要是冷卻和潤(rùn)滑,將磨削熱從工件表面帶走,沖刷掉磨削時(shí)留在工件和砂輪表面上的切屑.但是,鑒于冷卻液對(duì)環(huán)境污染的負(fù)面影響,磨削時(shí)應(yīng)盡可能少用冷卻液或不用冷卻液,因此,應(yīng)開展對(duì)下列關(guān)鍵技術(shù)的研究:①對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染的冷卻劑;②新的冷卻方法及冷卻裝置.1.7.1磨削液主要用來(lái)降低磨削溫度，改善加工表面質(zhì)量，提高磨削效率，延長(zhǎng)砂輪使用壽命。從提高磨削效果來(lái)看。磨削液要滿足下面要求：冷卻作用。磨削液的冷卻作用主要是將磨削熱從磨削區(qū)里帶走。使磨削溫度降低。冷卻性能的好壞，取決它的導(dǎo)熱系數(shù)，比熱，汽化熱，汽化速度，流量，流速和冷卻方式等。例如水的導(dǎo)熱系數(shù)是油的3~5倍，比熱是油的2~2.5倍，汽化熱是油的7~13倍，因此，水的冷卻性能比油要高得多，乳化液介入于水與油之間而接近于水。磨削液的冷卻性能還于泡沫性有關(guān)。由于泡沫內(nèi)的空氣的導(dǎo)熱性比水差，所以多泡沫的磨削液的冷卻性能降低。消除泡沫餓有效措施是在磨削液中加入適量的消泡劑。磨削液自身的溫度對(duì)冷卻效果的影響很大，因此要求磨削液有一定的流量及流速，容器的體積要足夠大，以使磨削液能保持較低的溫度。潤(rùn)滑作用。磨削液能滲入到磨粒與工件表面之間，并黏附在金屬表面上形成潤(rùn)滑膜，以減少磨粒與工件表面的摩擦。磨削液的潤(rùn)滑性能與形成潤(rùn)滑膜的能力有關(guān)。潤(rùn)滑膜可由物理吸附與化學(xué)吸附所形成。物理吸附主要靠磨削液中油性添加劑，它對(duì)金屬表面有強(qiáng)烈的吸附性?；瘜W(xué)吸附主要是在磨削液中加入極壓添加劑，如含硫等元素的添加劑，這些添加劑與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而形成吸附薄膜，能在高溫下保持潤(rùn)滑作用清洗作用。磨削液能將切屑和脫落的磨粒等沖洗掉，防止堵塞砂輪與劃傷已加工好的表面。清洗性能的好壞，與磨削液的滲透行，流動(dòng)性和使用壓力有關(guān)。為此，在磨削液中加入表面活性劑，同時(shí)提高磨削液壓力與加大流量，以提高清洗能力防銹作用。磨削液中加入防銹添加劑，能在金屬表面形成一層保護(hù)膜，在一定的時(shí)間內(nèi)保護(hù)工件和機(jī)床不致生銹。除以上作用外，還要求磨削液無(wú)毒，無(wú)臭，不刺激皮膚，化學(xué)穩(wěn)定性好，不易腐敗變質(zhì)，不產(chǎn)生泡沫，費(fèi)液易處理與再生，避免污染環(huán)境等。1.7.2磨削液通?？煞譃橛突邢饕汉退邢饕簝纱箢?。油基液中有非活性油性液與活性油性液，水容性液又分為乳化液和和成液各類磨削性能比較參考表2.7-1。表2.7-1各類磨削液性能比較項(xiàng)目礦物油極壓油乳化油合成油潤(rùn)化性優(yōu)優(yōu)良差冷卻性差差良優(yōu)穩(wěn)定性優(yōu)優(yōu)中良清洗性差差中良防銹性優(yōu)優(yōu)中良切削性良優(yōu)中良表面粗糙度值小最小小小防腐性良優(yōu)差良放火性差差良良清泡性良良中差可視性差差中良使用周期較長(zhǎng)長(zhǎng)短較長(zhǎng)后處理費(fèi)用較小較小一般較大

1.8磨削過(guò)程的檢測(cè)控制技術(shù)

磨削過(guò)程的檢測(cè)與控制,主要是通過(guò)傳感器,分析及信號(hào)處理,對(duì)磨削過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,例如對(duì)砂輪的磨損及破損情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,對(duì)工件的尺寸,形狀與位置精度和加工表面質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控.這需要研究新的實(shí)用的傳感器,檢測(cè)與監(jiān)控方法.

有些學(xué)者提出,將新型非接觸式傳感器(聲發(fā)射傳感器)安裝在砂輪的基體上,通過(guò)信號(hào)接收器接收信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行分析處理,以控制砂輪所受的力,從而監(jiān)控砂輪的磨損狀況.但尚未見(jiàn)到更詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)道.

國(guó)內(nèi)也開發(fā)了一些非接觸式測(cè)量傳感器及磨削過(guò)程的在線監(jiān)測(cè),監(jiān)控技術(shù)等,但與國(guó)外差距很大.國(guó)內(nèi)應(yīng)以實(shí)用化為目標(biāo),進(jìn)行相關(guān)測(cè)試技術(shù)的研究,研究精度高,可靠性好,實(shí)用性強(qiáng)的測(cè)試技術(shù)與設(shè)備.同時(shí),加強(qiáng)對(duì)磆輪磨損及破損,砂輪修整狀態(tài),工件的加工精度,加工表面質(zhì)量等在線監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行研究,開展自適應(yīng)控制及智能控制的研究.

其關(guān)鍵技術(shù)有①砂輪的磨損及破損的監(jiān)控技術(shù);②工件的尺寸精度,形狀精度,位置精度和加工表面質(zhì)量的在線監(jiān)控技術(shù);③精度高,可靠性好,實(shí)用性強(qiáng)的測(cè)試技術(shù)與儀器.

1.9磨削過(guò)程的仿真與虛擬

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及模擬技術(shù)的發(fā)展,利?計(jì)算機(jī)進(jìn)行磨削基本參數(shù)及磨削工藝的仿真是一個(gè)重要的研究課題.利用計(jì)算機(jī)仿真,可以模擬磨削過(guò)程,并能分析和預(yù)測(cè)不同條件下磨削效果和磨床的性能,但仿真必須建立在有充分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上.目前能使用砂輪地貌模型對(duì)砂輪進(jìn)行仿真,能對(duì)磨屑形成過(guò)程,能量轉(zhuǎn)換,磨削力變化,磨削區(qū)溫度,磨削精度和磨削表面質(zhì)量進(jìn)行仿真,還開發(fā)了分析和仿真磨削過(guò)程的軟件工具.

虛擬磨床是虛擬制造技術(shù)中的一個(gè)新的研究領(lǐng)域,可以建立一個(gè)逼真的虛擬磨削環(huán)境.

總之,我們的研究一方面要跟蹤國(guó)際科學(xué)研究的前沿,更要有創(chuàng)新,要符合自己的國(guó)情,所研究的成果要能夠應(yīng)用于生產(chǎn),以推動(dòng)我國(guó)機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步.2．典型的無(wú)心磨床的磨削實(shí)例上圖為M1080型無(wú)心外圓磨床，屬于中等規(guī)格的無(wú)心外圓磨床，生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛，適用于磨削直徑5~80mm、長(zhǎng)度180mm之內(nèi)的圓柱或圓錐形外表面。2.1無(wú)心磨削的基本原理無(wú)心磨削就是工件不定中心自由地置于磨削輪，導(dǎo)輪之間，并以拖板支撐進(jìn)行的磨削。無(wú)心外圓磨削示意圖見(jiàn)圖2.1-1圖2.1-1無(wú)心外圓磨削示意圖無(wú)心磨削主要有無(wú)心外圓磨削和無(wú)心內(nèi)圓磨削，無(wú)心磨削可以對(duì)工件的外圓面，內(nèi)圓面，內(nèi)外圓錐面等進(jìn)行磨削，還能磨削螺紋及其他形面，是一種能夠適應(yīng)大批量生產(chǎn)的高級(jí)磨削方法。外圓磨削的加工精度可達(dá)1T6~1T7級(jí)；圓度可達(dá)0.0005~0.001mm，表面粗糙度可達(dá)到0.2~0.08um。2.1.1無(wú)心磨削的特點(diǎn)1).外圓磨削工件兩端不打中心孔，不用頂針支撐工件，由于工件不定中心，磨削余量相對(duì)減少。2).外圓磨削不能磨軸向帶槽溝的工件，磨削帶空工件時(shí)，不能糾正孔的軸心線位置。工件的同軸度較低。3).內(nèi)圓磨削一般情況下只能加工可放于滾柱上滾動(dòng)的工件，特別適宜磨削套類等薄壁工件。磨套類零件由于零件是自生外圓為定位基準(zhǔn)，因此不能修正內(nèi)外圓間原有的同軸度誤差。4).無(wú)心磨削機(jī)動(dòng)時(shí)間與上下料時(shí)間重合，易于實(shí)現(xiàn)磨削過(guò)程自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。5).在無(wú)心磨削過(guò)程中，工件中心的位置變化大小取決于工件磨削前的誤差，工藝系統(tǒng)剛性，磨削用量及其他磨削工藝參數(shù)（如工件中心高，托板角）。6).無(wú)心磨削工件運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，均勻性取決于機(jī)床傳動(dòng)鏈，工件形狀，重量，導(dǎo)輪及支撐的材料，表面形態(tài)，磨削用量及其他工藝參數(shù)。7).無(wú)心磨削機(jī)床的調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)，，對(duì)調(diào)整機(jī)床的技術(shù)要求也較高，不適應(yīng)于單件小批量生產(chǎn)。2.1.2無(wú)心外圓磨削過(guò)程.導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速，傾角于工件轉(zhuǎn)速的關(guān)系在無(wú)心外圓磨削中，導(dǎo)輪的直徑尺寸和轉(zhuǎn)速都比磨削輪要小，工件與導(dǎo)輪之間的摩擦力較大，所以工件被導(dǎo)輪帶動(dòng)并與導(dǎo)輪成相反方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)為了滿足貫穿磨削的要求，導(dǎo)輪軸心線在垂直面內(nèi)傾斜一個(gè)θ角，此時(shí)導(dǎo)輪的圓周速度V分解為垂直方向分速度Vw和水平方向分速度Vf。因工件的縱向進(jìn)給速度等于導(dǎo)輪縱向分速度工件的圓周速度等于導(dǎo)輪的切向的分速度。如果導(dǎo)輪與工件表面之間無(wú)滑動(dòng)，則工件的縱向進(jìn)給速度取決于導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速和傾角的大小。導(dǎo)輪的傾角增大時(shí)，工件縱向進(jìn)給速度增大，生產(chǎn)效率提高，但工件表面的粗糙度增大。通常精磨是取θ=1.5度~2.5度。粗磨時(shí)取θ=2.5度~4度。導(dǎo)輪傾角，轉(zhuǎn)速與工件轉(zhuǎn)速的關(guān)系Vw=VcosθVf=Vsinθ式中Vw工件的圓周速度Vf工件的縱向進(jìn)給速度V導(dǎo)輪的圓周速度θ工件與導(dǎo)輪軸心線夾角2.1.3貫穿法磨削時(shí)導(dǎo)輪軸線在垂直面內(nèi)傾斜θ角，如果導(dǎo)輪是圓柱的，則工件與導(dǎo)輪將是點(diǎn)接觸，工件無(wú)法正常磨削，為了使工件于導(dǎo)輪沿母線全長(zhǎng)接觸，導(dǎo)輪外形應(yīng)為單葉雙曲線回轉(zhuǎn)體。2.2無(wú)心外圓磨床的調(diào)整和修整磨削輪的形狀直接影響磨削質(zhì)量，生產(chǎn)效率和耐用度。一般要求磨削輪形狀能適應(yīng)喂料、預(yù)磨、精磨、光磨、退料等過(guò)程。在正常情況下，磨削火花主要集中在磨削區(qū)域，當(dāng)工件進(jìn)入精磨及光磨區(qū)后，火花應(yīng)逐漸減少，在出口前，應(yīng)完全沒(méi)有火花。磨削輪的特性通常和導(dǎo)輪結(jié)合考慮。磨削輪和導(dǎo)輪的最大外徑及寬度是由機(jī)床決定的。磨削輪和導(dǎo)輪相同；當(dāng)采用切入磨削時(shí)，一般也相同；磨球面工件，導(dǎo)輪窄一些，但不小于25mm。磨削輪的磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑選擇與一般外圓磨削基本相同。但通常比一般外圓磨削輪稍硬；無(wú)心貫穿磨比切入磨稍軟；多磨削輪磨削時(shí)，直徑小的磨削輪稍硬，導(dǎo)輪比磨削輪稍硬，粒度稍細(xì)。2.3導(dǎo)輪的選擇和修整導(dǎo)輪曲面與托板工作面構(gòu)成V形定位裝置，導(dǎo)輪又與磨削輪一起使工件獲得均勻的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及軸向送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。所以導(dǎo)輪的選擇和修整對(duì)磨削質(zhì)量、生產(chǎn)率和磨耗都有很大影響。導(dǎo)輪的直徑有機(jī)床決定。導(dǎo)輪寬度與磨削輪一般相同。但在磨削階梯工件時(shí)，導(dǎo)輪寬度應(yīng)按工件上最長(zhǎng)的一段外圓長(zhǎng)度來(lái)選取，如果磨削球面工件，導(dǎo)輪寬度應(yīng)選得窄一些，但不得小于25mm。導(dǎo)輪的特性為A80～120P至R的橡膠結(jié)合劑砂輪。1、導(dǎo)輪傾角θ的選擇導(dǎo)輪軸線在垂直面內(nèi)傾斜角度決定工件的縱向進(jìn)給速度和磨削精度，應(yīng)根據(jù)磨削方式、工序來(lái)選擇。貫穿磨時(shí)：粗磨θ=0度～0.5度；長(zhǎng)工件磨削時(shí)：θ=0.5度～1.5度。2、導(dǎo)輪修整角θ′和金剛石位移量h′導(dǎo)輪傾斜θ角以后，為使工件與導(dǎo)輪仍滿足線接觸，提高磨削穩(wěn)定性，就需要導(dǎo)輪修整器的金剛石滑座相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度θ′。此外，由于工件中心比兩輪中心高出H，而使工件的接觸點(diǎn)處于h′位置，因此金剛石也應(yīng)偏移h′值。θ′和h′值計(jì)算方法：D。+dω/2D。+dωθ′=θ·D。+dω/2D。+dωh′=H·式中θ————導(dǎo)輪傾角；H————工件中心高；D?！獙?dǎo)輪喉截面直徑；dω————工件直徑。把導(dǎo)輪修整成旋轉(zhuǎn)雙曲面的步驟如下：1———金剛鉆偏移刻度板2———金剛鉆進(jìn)給刻度盤3———修整器垂直面內(nèi)傾斜刻度板4———修整器水平面回轉(zhuǎn)刻度板5———導(dǎo)輪架6———導(dǎo)輪垂直面傾斜刻度板7———導(dǎo)輪8———磨削輪9———工件①調(diào)節(jié)導(dǎo)輪主軸（導(dǎo)輪架）在垂直平面內(nèi)的傾斜角θ，靠機(jī)床操作者一端較高，另一端較低，角度值由刻度板6讀出。②調(diào)節(jié)導(dǎo)輪修整器在水平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)角θ′，數(shù)值與導(dǎo)輪傾角θ相同或者稍小于θ角值，可曾刻度板4讀出。③調(diào)節(jié)金剛鉆的偏移量h′，可曾刻度板1讀出，并固定金剛鉆位置。④修整導(dǎo)輪時(shí)，金剛鉆的進(jìn)給由手輪控制，進(jìn)給量由刻度盤2讀出。⑤將導(dǎo)輪主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整到修整轉(zhuǎn)速300r/mim，啟動(dòng)導(dǎo)輪進(jìn)行修整。3．導(dǎo)輪工作速度選擇磨削大而重的工件，取0.33～0.67m/s；工件圓度誤差較大時(shí)，適應(yīng)提高導(dǎo)輪工作速度;貫穿法磨削時(shí)，導(dǎo)輪工作速度應(yīng)比切入磨時(shí)高一些。2.4托板的選擇和調(diào)整在磨削的過(guò)程中，托板是用來(lái)支撐工件的，它根據(jù)工件的直徑、長(zhǎng)度、材料的不同而選用不同的形狀、尺寸和材料的托板。2.4.1．托板的形狀及尺寸常見(jiàn)托板見(jiàn)圖2.5-14，其中b）使用得最普遍。ab（1）托板角托板角的大小影響工件棱圓的邊數(shù)。一般托板角β在20°～60°內(nèi)選用，常用20°，30°和45°。粗磨及磨削大直徑工件時(shí)，選取較小的β角；精磨及磨削較小直徑工件時(shí)，宜選取較大的β角；磨削直徑很小的工件及磨細(xì)長(zhǎng)桿件并低于磨削輪中心磨削時(shí)，可選β=0°，以增加托板的剛性。（2）托板長(zhǎng)度托板長(zhǎng)度的選取。當(dāng)貫穿磨削時(shí)，托板長(zhǎng)度：L=A+B+bs式中A——磨削區(qū)前伸長(zhǎng)度，為（1～2）倍工件長(zhǎng)度；B——磨削區(qū)后長(zhǎng)度，為（0.75～1）倍工件長(zhǎng)度；bs——磨削輪寬度。當(dāng)切入磨削時(shí)，托板比工件長(zhǎng)5～10mm即可。（3）托板厚度托板厚度一般比工件直徑1.5～2mm。（4）托板高度托板高度由工件中心高決定，可在托板下墊等厚墊片調(diào)節(jié)。工件中心高H的計(jì)算原理：H=π?R?(ds+dω)(dr+dω)360(ds+dω)(dr+dω)式中ds┈┈┈磨削輪直徑；dw┈┈┈工件直徑；dr┈┈┈工件與磨削輪、導(dǎo)輪接點(diǎn)的切線角取5~11對(duì)于薄壁套類工件,宜取較大的H值,可不受上述公式限制;西長(zhǎng)干件宜取較小的H值對(duì)于工件直徑小于6mm細(xì)長(zhǎng)桿,為平穩(wěn)磨削,可取H為負(fù)值,但城市托板角β=0；工件直徑大，H取大一些，對(duì)直徑相等的工件，重量大，剛性好，H應(yīng)取小些；粗磨比精磨時(shí)H應(yīng)取大些；工件原始橢圓度大，H應(yīng)取小些；棱圓度大，H應(yīng)取大些；橢圓度、棱圓度都大時(shí)，先取大的H值磨削消除棱圓，在取較小的H值精磨，消除橢圓；磨削過(guò)程中若工件穩(wěn)定性差或工件表面有掙紋，應(yīng)降低H后在磨削。H的推薦值見(jiàn)表2.5—6。導(dǎo)輪直徑300或350工件直徑261014182226303438424650H1357911131414141414142.56工件中心高H的數(shù)值（mm）中心高度H的調(diào)整H=H′—A—dω/2式中H′——高度尺讀數(shù)值；A——機(jī)車主軸中心高；dω——工件直徑。托板與磨削輪距離c表2.5—7列出了c值的推薦范圍。選取時(shí)應(yīng)注意，此值不宜過(guò)小，否則回影響冷卻與排宵。

表2.5—7托板與磨削輪距離推薦值（mm）工件直徑托板與磨削輪距離c5~121~2.412~251.65~4.7525~403.75~7.540~807.5~102.4.2．托板的材料選擇托板的材料選擇視工件材料而定，一般用高碳合金鋼、高碳工具鋼、高速鋼或鑲硬質(zhì)合金。磨軟金屬時(shí)，可選用鑄鐵，磨不銹鋼時(shí)可選用青銅。2.5導(dǎo)板的選擇和調(diào)整2.5.1．導(dǎo)板的位置及尺寸選擇導(dǎo)板的作用是引導(dǎo)工件正確地進(jìn)入磨削區(qū)和離開磨削區(qū)，所以在貫穿法磨削中導(dǎo)板起著重要作用。導(dǎo)板的長(zhǎng)度一般不宜過(guò)長(zhǎng)，可按工件長(zhǎng)度選擇。工件長(zhǎng)度L1大于100mm，導(dǎo)板長(zhǎng)度L=(0.75~1)L1；工件長(zhǎng)度L1小于100mm，導(dǎo)板長(zhǎng)度L=(1.5~2.5)L1。2.5.2．導(dǎo)板的安裝與材料選擇（1）導(dǎo)板的安裝與調(diào)整導(dǎo)板安裝時(shí)，前后導(dǎo)板與托架定向槽平行（平行度在0.01~0.02mm內(nèi)），而且與磨削輪、導(dǎo)輪工作面應(yīng)留有合理間隙，導(dǎo)輪一邊△1=A/2(A為加工余量)，△2≈0.012~0.025△mm。磨削輪一邊應(yīng)留有較大間隙，前后均約0.1~0.8mm。（2）導(dǎo)板的材料選擇導(dǎo)板的材料選擇與托板相同。2.6無(wú)心磨削常見(jiàn)的缺陷及消除措施2.6.1工件產(chǎn)生圓度誤差導(dǎo)輪沒(méi)修圓或者工件過(guò)久，以失去正確的幾何形狀，需要修圓導(dǎo)輪，修到無(wú)斷續(xù)聲即可。磨削輪磨鈍，及時(shí)修整磨削輪。工件中心不當(dāng)，應(yīng)適時(shí)調(diào)整。托板太薄或頂面傾斜角過(guò)大，及時(shí)更換托板。工件軸向推力過(guò)大，即使工件不能均勻轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要減小導(dǎo)輪傾斜角。磨削輪或者導(dǎo)輪平衡不好，應(yīng)仔細(xì)平衡兩輪并修整。前倒工序有橢圓，棱圓時(shí)，可減小導(dǎo)輪的橫向進(jìn)給量，增加磨削次數(shù)。2.6.2工件有錐度前導(dǎo)板向?qū)л喎较騼A斜，引起工件前部直徑變?。缓髮?dǎo)板向?qū)л喎较騼A斜導(dǎo)致工件后部直徑變小，調(diào)整前后導(dǎo)板，使與導(dǎo)輪母線平行。且在同一直線上。磨削輪修整不準(zhǔn)確，本身有錐度，根據(jù)?件錐度方向，調(diào)整磨削輪修整器的角度，從新修整磨削輪。。工件軸線與磨削輪，導(dǎo)輪軸線不?行時(shí)，應(yīng)調(diào)整托板前后高度或修整托板。磨削輪或?qū)л喌谋砻嬉阅p時(shí)，需要從新修整磨削輪和導(dǎo)輪。2.6.3工件產(chǎn)生圓柱度誤差工件有圓柱度誤差是因?yàn)樵谀ハ鬟^(guò)程中，工件中心的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡偏離理論運(yùn)動(dòng)軌跡直線，工件在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)即導(dǎo)輪修整不正確等。應(yīng)根據(jù)具體情況修整。例如磨削輪太軟，磨損不均勻，應(yīng)整加修整次數(shù)或磨削次數(shù)。2.6.4工件產(chǎn)生細(xì)腰形或腰鼓形工件產(chǎn)生細(xì)腰形1前后導(dǎo)板都偏向磨削輪一測(cè)，工件進(jìn)入或退出磨削區(qū)域時(shí)呈傾斜狀態(tài)，磨削輪的斷角將工件中心磨去較多，調(diào)整前后導(dǎo)板到正確位置。2導(dǎo)輪修整時(shí)中間呈凹下狀態(tài)，切入法磨削時(shí)磨削輪修整成中間凸出，導(dǎo)致工件呈細(xì)腰形。正確修整導(dǎo)輪和磨削輪，消除凹凸現(xiàn)象。]（2）工件產(chǎn)生腰鼓形1前后導(dǎo)板都偏向?qū)л?，工件傾斜進(jìn)入磨削區(qū)，使前端面磨去較多，工件退出磨削區(qū)時(shí)，使工件后面磨去較多。需正確的調(diào)整前后導(dǎo)板。2前后導(dǎo)板均低于導(dǎo)輪外圓表面，工件進(jìn)入磨削區(qū)域時(shí)會(huì)被導(dǎo)輪將其前端抬起，使工件向磨削輪傾斜進(jìn)入，當(dāng)工件退出磨削區(qū)域時(shí)，工件后面也會(huì)被抬起，使工件兩端磨去較多，呈腰鼓形，應(yīng)正確調(diào)修前后導(dǎo)板，使其不低于導(dǎo)輪外圓表面。3導(dǎo)輪修整成中間凸起狀或磨削輪表面修整成中間凹下，均使工件磨成腰鼓狀。正確修調(diào)兩輪，消除導(dǎo)輪和磨削輪表面的凹凸現(xiàn)象。2.6.5工件表面有缺陷（1）工件表面粗糙度較差。1磨削輪粒度較差或修整時(shí)金剛筆進(jìn)給太快，更換粒度較小的磨削輪，合理選擇修整進(jìn)給速度。2導(dǎo)輪傾斜角太大或轉(zhuǎn)速太快，導(dǎo)致工件圓周速度和軸向進(jìn)給速度太快，將小導(dǎo)輪傾角并降低其速度。3冷卻液不清潔或濃度不夠時(shí)，應(yīng)更換清潔或濃度更高的冷卻液。（2）工件表面有燒傷。1砂輪的粒度太細(xì)或硬度太硬，應(yīng)更換砂輪，選用適宜的粒度和硬度。2導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速過(guò)慢即導(dǎo)輪的傾角太大，需要提高導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速，減小導(dǎo)輪的傾角。3磨削量過(guò)大或過(guò)小，磨削量過(guò)小時(shí)會(huì)出現(xiàn)燒傷，可增加縱向進(jìn)給速度，磨削量過(guò)大時(shí)出現(xiàn)燒傷，可增加磨削次數(shù)。4工件在入口出或出口處磨去太多，引起少燒傷或磨削區(qū)火花集中在一