外圆磨床磨削的缺陷和调整措施

　　一、凸轮轴无心磨床

　　机床型号为JUNKER(Jupiter500)无心磨床，结构见图1。无心磨床也称自定心磨床，由砂轮、导轮及托板与工件三点接触实现自动定心。工件磨削的质量与这几部分结构和调整都有着非常紧密的关系。

　　首先机床制造的静态几何精度是基础，这是磨削高质量的根本保证，这主要和设备床身结构有关，主要包括导轨精度、进给丝杠精度和主轴精度。导轨精度包括导轨间隙和直线度。丝杆精度误差主要来源于丝杠的制造精度以及丝杠和螺母的间隙，丝杠和螺母的间隙如果是螺母松动造成，可以将螺母收紧，如果是滚珠和丝杠磨损造成，就无法通过调整消除间隙，只有更换滚珠丝杠副。通常磨床的丝杠精度在三级或者二级。主轴的精度包括砂轮主轴和导轮主轴以及两主轴平行度，两主轴同两砂轮修整器W1、W2两轴的平行度。以砂轮主轴为基准，可通过调整C2和B2轴来达到平行。主轴精度可通过轴承预紧和更换轴承来实现。无心磨床常见磨削缺陷如下。

　　1．凸轮轴轴颈有锥度

　　这种情况主要是砂轮主轴和导轮主轴不平行所造成的，可通过调整C2和B2轴来实现，根据机床标尺直观可见。根据工件测量的结果来调整，然后进行锁定。

　　2．工件表面质量差

　　主要表现为棋盘纹路，表面粗糙度差，这种情况通常是由机床的振动造成的。首先，确保机床安装各紧固部位必须紧固到位，尤其是机床地脚螺栓必须锁紧。其次，检查砂轮动平衡装置是否可靠、设置是否合理。必要时休整砂轮和导轮并重新进行动平衡。

　　3．工件表面成不规则的多边形形状

　　工件在磨削时的稳定性非常关键，而无心磨床的稳定性主要是通过在磨削时工件受力平衡来保证，如图2所示。工件的稳定性主要取决于工件在导轮、砂轮、托架之间的高度H。H的数值取决于DP+D。和Db+D。的值，通过设备厂家线解图算得hl和h2值，一般情况H≈(hl+h2)／2，具体情况可根据实际进行微调。除了工件高度，砂轮也是一个主要的原因，砂轮的退出时间在初磨和精磨中是有区别的。在初磨中，砂轮在工件毛坯磨削成圆时退出，而在精磨时，砂轮接触到工件后即可退出，具体磨削效果可根据实际情况来微调。另外托架各档的高度是否一致也需要进行确认。

　　4．工件表面成椭圆

　　工件的表面成椭圆的原因很多，如果椭圆在每档中都出现的话，通常有一个规律，就是椭圆度在同一个相位角，这主要是砂轮进给不连续所造成的。砂轮进给不连续主要来源于两个方面，一是进给丝杠磨损有间隙，二是导轨润滑不良。如果椭圆出现在部分档位，且不固定，需要检查砂轮和导轮的表面是否修整完好以及是否粘有杂物。工件不定期出现圆度超差的现象，不确定在哪一个档位，通过检查砂轮和导轮，发现上面有铁屑，压入到砂轮或导轮中。由于有高点，磨削时就会出现上述现象，将工件清理干净再投入磨削，该现象消失。

　　5．工件表面有波纹痕迹

　　工件表面的波纹痕迹是由砂轮或导轮脱粒造成的，这时要检查确认砂轮和导轮选择是否合适或是否已经失效。一般需要考虑砂轮或导轮的粒度、硬度及粘结剂，同时和工件的磨削速度也有关，工件速度相对砂轮圆周速度的比例关系越大，砂轮应当越硬。为保证工件磨削表面质量，磨削液的过滤精度非常关键，通常过滤精度控制在5~l0μm。

　　二、曲轴外圆磨床

　　曲轴外圆磨床的工件缺陷如上所述，需要补充的是工件主轴和尾架的相关注意事项，主轴包括工件主轴和砂轮主轴，砂轮主轴动平衡很关键，其他精度都可以通过砂轮的修整来弥补。工件主轴的精度包括头架主轴间隙、端面跳动、主轴近端跳动、远端跳动、上母线和侧母线的精度以及和尾架的同轴度。至于精度等级的要求视工件的精度要求而定。

　　三、结论

　　综上所述，磨床的常见缺陷主要和以下因素有关：机床本身(主轴、导轨、托架、尾架等)的静态几何精度是否丧失；工艺磨削参数是否合适；砂轮及其修整器是否存在缺陷和损坏；测量系统的误差；机床的动态精度及其砂轮的动平衡；切削液的过滤精度及其切削性能指标是否合适。

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