外圆表面的磨削加工（下）

（6）形状与尺寸     砂轮的形状和尺寸是根据磨床类型、加工方法及工件的加工要求来确定的。常用砂轮名称、形状简图、代号和主要用途见表7。

表7 常用砂轮形状、代号和用途

 

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>砂轮名称

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>代号

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>简图

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>主要用途

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>平行砂轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>1

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>外圆磨、内圆磨、平面磨、无心磨、工具

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>薄片砂轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>41

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>切断及切槽

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>筒形砂轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>2

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>端磨平面

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>碗形砂轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>11

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>刃磨刀具、磨导轨

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>蝶形1号砂轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>value="12" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">12a

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center> 

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>磨铣刀、铰刀、拉刀、磨齿轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>双斜边砂轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>4

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>磨齿轮及螺纹

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>杯形砂轮

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>6

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 20pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>磨平面、内圆、刃磨刀具

砂轮的特性均标记在砂轮的侧面上，其顺序是：形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。例如：外径300mm，厚度50mm，孔径75mm，棕刚玉，粒度60，硬度L，5号组织，陶瓷结合剂，最高工作线速度35 m/s的平行砂轮，其标记为：砂轮1-300×55×75-A60L5V-35m/s  GB2484-94。

2．外圆磨床的磨削方法

外圆表面磨削一般在外圆磨床或无心外圆磨床上进行，也可采用砂带磨床磨削。在外圆磨床上磨削工件外圆时，轴类零件常用顶尖装夹，其方法与车削时基本相同，但磨床所用顶尖不随工件一起转动。这样，主轴与轴承的制造误差、轴承间隙、顶尖的同轴度误差等就不会反映到工件上，可提高加工精度。盘套类工件则用心轴和顶尖装夹，所用心轴和车削心轴基本相同，只是形状和位置精度以及表面粗糙度要求较严格。磨削短又无中心孔的轴类工件时，可用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹。 

在外圆磨床上上常用的磨削方法有：

(1)纵磨法     如图1(a)，砂轮高速旋转起切削作用，工件旋转作圆周进给运动，并和工作台一起作纵向往复直线进给运动。工作台每往复一次，砂轮沿磨削深度方向完成一次横向进给，每次进给（吃刀深度）都很小，全部磨削余量是在多次往复行程中完成的。当工件磨削接近最终尺寸时（尚有余量0.005~0.01mm），应无横向进给光磨几次，直到火花消失为止。纵磨法加工精度和表面质量较高，适应性强，用同一砂轮可磨削直径和长度不同的工件，但生产率低。在单件、小批量生产及精磨中，应用广泛，特别适用于磨削细长轴等刚性差的工件。

 

图1 外圆磨床的磨削方法

（2）横磨法（切入法）     如图1（b），磨削时，工件不作纵向往复运动，砂轮以缓慢的速度连续或间断地向工件作横向进给运动，直到磨去全部余量。横磨时，工件与砂轮的接触面积大，磨削力大，发热量大而集中，所以易发生工件变形、烧刀和退火。横磨法生产效率高，适用于成批或大量生产中，磨削长度短、刚性好、精度低的外圆表面及两侧都有台肩的轴颈。若将砂轮修整成形，也可直接磨削成形面。

（3）综合磨法     如图1（c），先用横磨法将工件分段进行粗磨，相邻之间有5~15mm的搭接，每段上留有0.01~0.03mm的精磨余量，精磨时采用纵磨法。这种磨削方法综合了纵磨和横磨法的优点，适用于磨削余量较大（余量0.7~0.6mm）的工件。

（4）深磨法     如图1（d），磨削时，采用较小的纵向进给量（1~2mm/r）和较大的吃刀深度（0.2~0.6mm）在一次走刀中磨去全部余量。为避免切削负荷集中和砂轮外圆棱角迅速磨钝，应将砂轮修整成锥形或台阶形，外径小的台阶起粗磨作用，可修粗些；外径大的起精磨作用，修细些。深磨法可获得较高精度和生产率，表面粗糙度值较小，适用于大批大量生产中，加工刚性好的短轴。 nextpage

3．无心外圆磨床的磨削方法

在无心磨床磨削工件外圆时，工件不用顶尖来定心和支承，而是直接将工件放在砂轮和导轮（用橡胶结合剂作的粒度较粗的砂轮）之间，由托板支承，工件被磨削的外圆面作定位面，见图2（a）。无心外圆磨床有两种磨削方式。

图2 无心外圆磨削的加工示意图

（1）贯穿磨削法（纵磨法）     如图2（b），磨削时将工件从机床前面放到托板上，推入磨削区，由于导轮轴线在垂直平面内倾斜α角（α=1-6°），导轮与工件接触处的线速度v_导可以分解成水平和垂直两个方向的分速度v_导水平和v_导垂直，v_导垂直控制工件的圆周进给运动；v_导水平使工件作纵向进给。所以工件进入磨削区后，便既作旋转运动，又作轴向移动，穿过磨削区，工件就磨削完毕。α角增大、生产率高，但表面粗糙度值增大；反之，情况相反。为保证导轮与工件呈线接触状态，需将导轮形状修整成回转双曲面形。这种磨削方法不适用带台阶的圆柱形工件。

（2）切入磨削法（横磨法）    光将工件放在托板和导轮之间，然后由工件（连同导轮）或磨削砂轮横向切入进给，磨削工件表面。这时导轮的中心线仅倾斜很小角度（约30＇），以便对工件产生一微小的轴向推力，使它靠住挡板，得到可靠轴向定位，见图2(c)。切入磨法适用于磨削有阶梯或成形回转表面的工件，但磨削表面长度不能大于磨削砂轮宽度。

在磨床上磨削外圆表面时，应采用充足的切削液，一般磨钢件多用苏打水或乳化液；铝件采用加少量矿物油的煤油；铸铁、青铜件一般不用切削液，而用吸尘器清除尘屑。

4．M1432A型万能外圆磨床

M1432A型万能外圆磨床主要用于磨削内外圆柱面、内外圆锥面、阶梯轴轴肩以及端面和简单的成形回转表面等。它属于普遍精度级机床，磨削精度可达IT7~IT6级，表面粗糙度 值在1.25~0.08µm之间。这种机床万能性强，但自动化程度较低，磨削效率不高，适用于工具车间，维修车间和单件小批生产类型。其主参数为：最大磨削直径为320mm。

1—床身 2—头架 3—内圆磨具 4—砂轮架 5—尾架 6—滑鞍 7—脚踏操纵板
图3 M1432A型万能外圆磨床

图3为M1432A型万能外圆磨床外形图。由图可见，在床身1的纵向导轨上装有工作台8，台面上装有头架2和尾架5，用以夹持不同长度的工件，头架带动工件旋转。工作台由液压传动沿床身导轨往复移动，使工件实现纵向进给运动。工作台由上下两层组成，其上部可相对下部在水平面内偏转一定的角度（一般不大于±10°），以便磨削锥度不大的圆锥面。砂轮架4安装在滑鞍6上，转动横向进给手轮7，通过横向进给机构带动滑鞍及砂轮架作快速进退或周期性自动切入进给。内圆磨具3放下时用以磨削内圆（图示处于抬起状态）。

图4 万能外圆磨床典型加工示意图

图4为万能外圆磨床的典型加工方法：图4（a）为用纵磨法磨削外圆柱面，图4（b）为扳转工作台用纵磨法磨削长圆锥面，图4（c）为扳动砂轮架用切入法磨削短圆锥面，图4（d）为扳动头架用纵磨法磨削圆锥面，图4（e）为用内圆磨具磨削圆柱孔。

分析M1432A型万能外圆磨床的典型加工方法可知，机床必须具备以下运动：外圆磨和内圆磨砂轮的旋转主运动；工件圆周进给运动；工件（工作台）往复纵向进给运动；砂轮横向进给运动。此外，机床还应有两个辅助运动：砂轮横向快速进退和尾架套筒缩回，以便装卸工件。