外圓磨削加工的質(zhì)量缺陷分析與控制

張光普　焦禹萃　張艷兵

摘 要：目前，外圓磨削技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種零件的加工中，但在磨削過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些有質(zhì)量缺陷的零件，如加工過的零件常常會(huì)出現(xiàn)表面燒傷、劃傷等現(xiàn)象。因此，為了保證磨削后的產(chǎn)品的質(zhì)量，在加工時(shí)就要有足夠高的加工精度的磨床。該文將從外圓磨削加工的質(zhì)量缺陷分析以及控制方法進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：磨削加工 質(zhì)量缺陷分析 控制

中圖分類號(hào)：TG581 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（c）-0049-01

磨削是指用磨料、磨具等工具來加工比較精確零件的加工方法。磨削加工是切削加工零件的方法之一，這種方法與其它加工零件的方法相比，其過程比較繁瑣且成本較高。這種方法的磨削加工過程需要利用磨具的高速旋轉(zhuǎn)來對(duì)零件的表面進(jìn)行切削加工。該文的目的在于對(duì)磨削加工中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，然后尋求較好的解決措施，最后對(duì)磨削加工的零件的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。

磨削與一些傳統(tǒng)的切削加工零件的方式（如鐵銷、刨削、車削等）相比較，具有以下特點(diǎn)：

（1）磨削加工比那些傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比得到的零件的精度更高，基本上不會(huì)出現(xiàn)粗糙的表面。

（2）磨削的效率很高，速度每秒達(dá)到50 m左右；但是產(chǎn)生的溫度卻非常高，有時(shí)甚至可以達(dá)到1500 ℃，但這個(gè)過程卻歷時(shí)很短，不會(huì)產(chǎn)生什么影響。

（3）傳統(tǒng)的切削技術(shù)僅僅只能加工一些硬度很小的軟材料，而現(xiàn)在磨削技術(shù)不僅可以加工這些軟材料甚至還可以加工像硬度較高的合金那樣的硬質(zhì)材料。

（4）磨削加工相比于傳統(tǒng)的切削技術(shù)噪聲污染較大，容易影響加工場(chǎng)所周圍的人的身體健康。加工時(shí)會(huì)飛濺出大量的零件碎屑，這也容易對(duì)磨削加工人員的健康產(chǎn)生威脅。

1 磨削加工的存在的質(zhì)量缺陷問題與控制

由于目前磨削技術(shù)的有限，在磨削零件時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，如燒傷、加工零件表面產(chǎn)生螺旋形波紋以及直波紋、加工的產(chǎn)品圓柱度很差以及圓柱很差，下面針對(duì)這幾種問題進(jìn)行分析。

1.1 產(chǎn)生燒傷的主要原因

（1）采用磨削技術(shù)加工零件時(shí)，磨具運(yùn)轉(zhuǎn)的速度非?？?，與零件之間的摩擦產(chǎn)生了大量的熱量；（2）在一般的磨削工地，周圍環(huán)境都比較封閉，磨削過程中產(chǎn)生的大量熱量不能及時(shí)排出，就容易產(chǎn)生室內(nèi)高溫，從而導(dǎo)致零件表面燒傷。而且在磨削過程中，工作量較大，有些特殊的零件還需要磨削較大的深度，這就導(dǎo)致的磨削的時(shí)間過長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量也就很大了。針對(duì)磨削加工技術(shù)出現(xiàn)的這種情況，可以對(duì)工作工廠及時(shí)通風(fēng)，以散發(fā)里面的熱量；有時(shí)針對(duì)磨削的工作量大而合理對(duì)其進(jìn)行分工分段完成；甚至安排專門的人員對(duì)磨具進(jìn)行定期保養(yǎng)。

1.2 加工時(shí)零件表面產(chǎn)生螺旋形波紋的主要原因

（1）有時(shí)候受到磨具的硬度不均勻的影響，導(dǎo)致零件加工時(shí)磨削的深度不一致；（2）一些加工的零件的表面本身就凹凸不平； （3）另外還有其它的一些因素（如磨削深度）也容易導(dǎo)致這種情況的發(fā)生。針對(duì)磨削過程中出現(xiàn)的這種情況，可以先對(duì)零件的表面進(jìn)行處理，使零件的表面比較平滑，也可以適當(dāng)減少磨削的深度，較少因磨具較硬產(chǎn)生了的影響，還可以給零件和磨具定期用潤(rùn)滑油處理，這樣也可以適當(dāng)減小零件質(zhì)量的缺陷。

1.3 工件表面產(chǎn)生直波紋的主要原因

（1）在磨削過程中，磨具會(huì)經(jīng)常振動(dòng)，這樣會(huì)導(dǎo)致零件與磨具的接觸性較差，這樣會(huì)使得磨具將零件削的不整齊，有時(shí)候兩者間的摩擦?xí)觿?，也?huì)引起裝置的劇烈震動(dòng)，甚至磨具運(yùn)轉(zhuǎn)的速度過快也會(huì)引起裝置的劇烈震動(dòng)。由于整個(gè)工藝裝置容易產(chǎn)生震動(dòng)，這樣就會(huì)使零件表面經(jīng)常出現(xiàn)直波紋；（2）有時(shí)候磨具磨削零件不均勻，也會(huì)導(dǎo)致這種質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生。當(dāng)工件表面產(chǎn)生直波紋時(shí)，可以先平衡磨具的砂輪，平衡砂輪時(shí)要經(jīng)過粗精兩次平衡，當(dāng)磨具磨損情況較嚴(yán)重時(shí)還應(yīng)該經(jīng)過多次平衡；然后安排工作人員及時(shí)定期的修理，保證其良好的性能；安裝好的、有效的抗震裝置，也能從一定程度上較少直波紋的產(chǎn)生。

1.4 磨削加工的工件圓柱度很差的主要原因

磨削加工后工件產(chǎn)生的彎曲、鞍形、鼓形以及錐度都可能導(dǎo)致工件的圓柱度較差。當(dāng)磨削的工藝用時(shí)較久，摩擦產(chǎn)生的熱量增多時(shí)，同時(shí)對(duì)工件的冷卻處理不及時(shí)且不充分，導(dǎo)致冷卻后容易彎曲；磨削硬度較小的工件時(shí)，工件容易彎曲，導(dǎo)致磨削的不均勻，導(dǎo)致工件的中間部分被磨削的較多，最后使工件變成鞍形；由于工件的硬度很低，導(dǎo)致磨削的程度過大，使加工的工件容易變成鼓形；磨具轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與中間線不一致，導(dǎo)致工件產(chǎn)生錐度。

1.5 磨削加工的工件圓度也很差的主要原因

工作是工件與磨具結(jié)合的緊密度太大或太??；砂輪工作是的中心軸震動(dòng)太劇烈等等都可以導(dǎo)致工件的圓度過差。此外，工件的硬度不均勻時(shí)，磨削工件時(shí)也可能使工件的圓度很差。這時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小磨削的工作量，同時(shí)極可能的降低對(duì)工件的磨削深度，這樣對(duì)于逐步消除工件的圓度誤差起到一定的作用。

2 結(jié)語(yǔ)

該文通過對(duì)磨削加工技術(shù)的缺陷進(jìn)行分析，并對(duì)其實(shí)行有效的控制，然后對(duì)磨削加工技術(shù)進(jìn)行更優(yōu)化的創(chuàng)新。因此，注意磨削技術(shù)中產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷，從而從根本上較少工件有質(zhì)量缺陷的問題，這就需要磨削工作人員掌握正確、有效的操作方式，在工藝操作過程中注重定期對(duì)磨具等用具進(jìn)行維護(hù)和檢修，并選擇一個(gè)適合的磨砂輪，調(diào)整最合適的在工藝中工作的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，達(dá)到對(duì)工件的質(zhì)量進(jìn)行根本上的控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2] 楊劍，龍勇坤，郭善發(fā).精密磨削加工細(xì)長(zhǎng)軸的方法探討[J].機(jī)械工程師，2012（10）：109-110.

[3] 牟延哲，劉建宏.外圓磨削產(chǎn)生點(diǎn)切現(xiàn)象的原因分析[J].精密制造與自動(dòng)化，1984（4）.

[4] 閆存富，高德峰.教學(xué)用數(shù)控機(jī)床的管理與維修[J].機(jī)械管理開發(fā)，2010，25（5）：84-85.