外圓磨削加工的質量缺陷分析與控制

張光普　焦禹萃　張艷兵

摘 要：目前，外圓磨削技術已廣泛應用于各種零件的加工中，但在磨削過程中經常出現一些有質量缺陷的零件，如加工過的零件常常會出現表面燒傷、劃傷等現象。因此，為了保證磨削后的產品的質量，在加工時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量缺陷分析以及控制方法進行闡述。

關鍵詞：磨削加工 質量缺陷分析 控制

中圖分類號：TG581 文獻標識碼：A 文章編號：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來對零件的表面進行切削加工。該文的目的在于對磨削加工中容易出現的問題進行分析，然后尋求較好的解決措施，最后對磨削加工的零件的質量進行有效的控制。

磨削與一些傳統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：

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

（2）磨削的效率很高，速度每秒達到50 m左右；但是產生的溫度卻非常高，有時甚至可以達到1500 ℃，但這個過程卻歷時很短，不會產生什么影響。

（3）傳統的切削技術僅僅只能加工一些硬度很小的軟材料，而現在磨削技術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材料。

（4）磨削加工相比于傳統的切削技術噪聲污染較大，容易影響加工場所周圍的人的身體健康。加工時會飛濺出大量的零件碎屑，這也容易對磨削加工人員的健康產生威脅。

1 磨削加工的存在的質量缺陷問題與控制

由于目前磨削技術的有限，在磨削零件時經常會出現各種質量問題，如燒傷、加工零件表面產生螺旋形波紋以及直波紋、加工的產品圓柱度很差以及圓柱很差，下面針對這幾種問題進行分析。

1.1 產生燒傷的主要原因

（1）采用磨削技術加工零件時，磨具運轉的速度非?？?，與零件之間的摩擦產生了大量的熱量；（2）在一般的磨削工地，周圍環境都比較封閉，磨削過程中產生的大量熱量不能及時排出，就容易產生室內高溫，從而導致零件表面燒傷。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，這就導致的磨削的時間過長，產生的熱量也就很大了。針對磨削加工技術出現的這種情況，可以對工作工廠及時通風，以散發里面的熱量；有時針對磨削的工作量大而合理對其進行分工分段完成；甚至安排專門的人員對磨具進行定期保養。

1.2 加工時零件表面產生螺旋形波紋的主要原因

（1）有時候受到磨具的硬度不均勻的影響，導致零件加工時磨削的深度不一致；（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）也容易導致這種情況的發生。針對磨削過程中出現的這種情況，可以先對零件的表面進行處理，使零件的表面比較平滑，也可以適當減少磨削的深度，較少因磨具較硬產生了的影響，還可以給零件和磨具定期用潤滑油處理，這樣也可以適當減小零件質量的缺陷。

1.3 工件表面產生直波紋的主要原因

（1）在磨削過程中，磨具會經常振動，這樣會導致零件與磨具的接觸性較差，這樣會使得磨具將零件削的不整齊，有時候兩者間的摩擦會加劇，也會引起裝置的劇烈震動，甚至磨具運轉的速度過快也會引起裝置的劇烈震動。由于整個工藝裝置容易產生震動，這樣就會使零件表面經常出現直波紋；（2）有時候磨具磨削零件不均勻，也會導致這種質量缺陷的產生。當工件表面產生直波紋時，可以先平衡磨具的砂輪，平衡砂輪時要經過粗精兩次平衡，當磨具磨損情況較嚴重時還應該經過多次平衡；然后安排工作人員及時定期的修理，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

磨削加工后工件產生的彎曲、鞍形、鼓形以及錐度都可能導致工件的圓柱度較差。當磨削的工藝用時較久，摩擦產生的熱量增多時，同時對工件的冷卻處理不及時且不充分，導致冷卻后容易彎曲；磨削硬度較小的工件時，工件容易彎曲，導致磨削的不均勻，導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，導致磨削的程度過大，使加工的工件容易變成鼓形；磨具轉動的方向與中間線不一致，導致工件產生錐度。

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合的緊密度太大或太小；砂輪工作是的中心軸震動太劇烈等等都可以導致工件的圓度過差。此外，工件的硬度不均勻時，磨削工件時也可能使工件的圓度很差。這時，應適當減小磨削的工作量，同時極可能的降低對工件的磨削深度，這樣對于逐步消除工件的圓度誤差起到一定的作用。

2 結語

該文通過對磨削加工技術的缺陷進行分析，并對其實行有效的控制，然后對磨削加工技術進行更優化的創新。因此，注意磨削技術中產生的質量缺陷，從而從根本上較少工件有質量缺陷的問題，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磨具等用具進行維護和檢修，并選擇一個適合的磨砂輪，調整最合適的在工藝中工作的運轉速度，達到對工件的質量進行根本上的控制。

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