淺談平面磨削中常見問題及解決辦法

劉志剛

（1.太原理工大學電氣與動力工程學院，山西 太原030024；2.晉煤金鼎公司，山西 晉城048006）

0 引言

在平面磨削的過程中，根據磨削的部位不同，可分為平面磨削和槽磨削；根據磨削時的運動方式，分為直線磨削、弓字形磨削和Z字形磨削；根據控制方式，分為自動磨削和手動磨削。在磨削運動中，砂輪和工件有2種運動方式，即up grinding和down grinding，如圖1所示。其中，up grinding產生很多的熱量，down grinding產生較少的熱量，因為在up grinding中有更多的磨粒參與切削過程。

圖1 砂輪和工件的2種運動方式

1 影響磨削的因素

在磨削過程中，有幾個重要的影響因素，如圖2所示。

圖2 影響磨削的因素

2 取得良好磨削效果應遵循的原則

（1）增加砂輪的進給量，材料的去除率增加，產生大的切削力，負載加大，砂輪的磨粒壓力加大，有燒傷的危險。減少砂輪的進給量，材料的去除率減小，磨屑是小顆粒，低負載，燒傷的可能性減小，如圖3所示。

（2）提高砂輪轉速，單位時間內更多的磨粒參與磨削，產生小的磨屑，沒有及時排屑，砂輪變硬，燒傷的可能性增加。砂輪速度減小，單位時間內較少的磨粒參與磨削，產生大的磨屑，及時排屑，砂輪變軟，不易產生燒傷，如圖4所示。

圖3 砂輪進給量

圖4 砂輪轉動速度

（3）直徑大的砂輪接觸面積更大，砂輪摩擦減少，負載低，砂輪變硬，有燒傷的可能性。直徑小的砂輪，工件和砂輪的接觸面積小，負載大，摩擦力大，砂輪變軟，燒傷可能性減小，如圖5所示。

圖5 砂輪直徑大小

（4）增加冷卻液的供給，摩擦減少，負載減小，更有利于磨削，燒傷的可能性變低。減少冷卻液的供給，摩擦增大，燒傷的可能性增加。

3 燒傷問題

引起燒傷的可能因素有以下幾種，如圖6所示。

圖6 引起燒傷的因素

（1）80%以上的傷燒問題是由冷卻液引起的，包括：不合適的冷卻噴嘴和錯誤的位置；不相適應的冷卻液流速；冷卻的壓力和噴射量；空氣引起的泡沫量；不好的過濾系統和臟的冷卻液；冷卻液的溫度太高；冷卻液的濃度太低。（2）進給速度和砂輪速度引起的燒傷問題包括：1）工作臺面的速度太低；2）有效的磨削深度太深，最好是用down grinding；3）砂輪的轉速太高。（3）砂輪引起的燒傷問題包括：1）砂輪的磨粒太細；2）砂輪結構太緊密，沒有足夠的疏松度；3）砂輪太硬，沒有自銳性；4）砂輪的砂粒不易碎。

4 磨削的誤差

工件磨削質量的影響因素眾多，許多磨削誤差不僅取決于加工材料的磨除率，還取決于工件在加工過程中所發生的一些內部變化情況。這些誤差用傳統的理論無法消除，大多數根本原因也未知，如圖7所示。

圖7 磨削誤差

5 辨識磨削誤差及解決措施

磨削誤差的原因和解決措施如表1所示。

6 結語

磨削加工一般是金屬切削加工的最后一道工序，是保證最后加工尺寸精度及最終表面質量的工序，對工件加工來說至關重要。同時磨削工藝也是一個復雜的過程，任何一個因素（可能是人的因素，也可能是機床本身的因素）都可能導致最終出現不良結果，所以，我們只有充分了解磨削工藝，熟悉磨床，達到人機合一的境界，才能加工出完美的工件。

表1 磨削誤差的原因和解決措施

［1］徐鴻本，李銀懷.磨削工藝技術［M］.遼寧科學技術出版社，2009