磨削加工（下）

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9  在内圆磨床或万能外圆磨床上磨削内球面 , J1 n% S0 {! W9 e# P0 n* ^

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在万能外圆磨床上磨削内球面，如图6－12所示。磨削时，将工件安装在头架的三爪卡盘上，并用百分表找正，然后把头架扳转一个a角，再根据球面直径计算出所需砂轮的直径，把选定的砂轮安装在内圆磨头上，用金刚石笔将砂轮修整到所需要的尺寸，使砂轮的径向跳动量减小。然后再横向移动砂轮架，使砂轮轴心线与工件轴线交于球心。这时就可以开动机床，移动工件接近砂轮进行磨削。为了达到沿砂轮轴向的微量进给，可装一百分表7用挡铁6定位，转动纵向进给手轮，进行进给。

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砂轮直径d₀和头架应扳的a角计算：

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式中  d₀——砂轮直径(mm)；

   D——球面直径(mm)； 6 I1 d/ J1 B' }# r9 j

   K——球面大于或小于半径时的高度。当工件球面大于半圆时为正值，小于半圆时为负值，等于半圆时为零。

a角的计算：

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式中  a——头架应扳的角度(°)；

  d₀——砂轮直径(mm)； 6 Y- i# m, h( P" P! g8 ~

  D——球面直径（mm）；

内球面（或外球面）的磨削应用杯形砂轮较好，修正容易，还可以避免法兰盘活螺丝钉碰到工件表面。磨头的接长轴尽可能刚性要好。磨削时，进给量要小些。 ) t+ F% b/ k3 _) e, |0 |

10  空心细长轴的磨削

工件壁厚为孔径的1/6左右、长度与外径之比大于15倍的工件，称为空心细长轴。这类工件的毛坯一般是无缝钢管，它的壁厚不均匀，在车削外圆后增加了原有的内应力，磨削时产生的热量。引起工件圆周方向变形很不均匀，而产生单面切削现象，影响了工件的圆度。

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为了保证工件的加工质量，减少工件变形与烧伤，可将工件的一端用油脂封上，在孔内灌油冷却液后，再将工件的另一端也用油脂封住，然后将工件安装在两顶尖上。这样既排除了孔内的空气，又增加了冷却效果，从而减小了工件的热变形。另外工件在安装鸡心夹头时，夹紧力要小，以防把工件夹扁，影响工件的加工精度。

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11  开槽砂轮

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为了改善砂轮的磨削性能，一般砂轮的开槽方向，都是平行于轴线，而且是圆周分布，主要适用于磨削硬脆性材料。但为了改变硬度低、塑性高、线膨胀系数大的铜和铝及其它们的合金的磨削，还采用图6－14的砂轮开槽，收到了良好的效果。

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选用普通棕刚玉砂轮，在砂轮外圆上开一个a、b、c相等，槽深(5～6)mm的60。槽，采用煤油加10%的机械油作冷却润滑剂。砂轮开槽的目的，梯形槽可作为储存冷却润滑液，增强磨削中的冷却，同时也减少了砂轮与工件的接触面积，减小工件磨削中的热变形。

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利用这种开槽的砂轮磨削铜、铝等合金，每次进给量可达(0.06～0.08)mm，磨削效率比一般磨削高(1～2)倍，表面粗糙度可达Ra0.1μm，磨削黑色金属的效果也比较好。

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12  延长金刚石笔寿命的方法

磨床砂轮修整器上金刚石笔尖的中心高，一般与砂轮中心线在同一水平上，这样使在用金刚石修整砂轮时，只能用金刚石的前端很容易磨平，失去切削能力，必须烧下来转好方位重新焊接，才好使用。如果按图6－15所示的方法，把金刚石笔的高度降(30～50)mm，再倾斜15。左右，用金刚石的侧面与砂轮接触，并随时旋转使用，这样就不必重新焊接，延长了金刚石的使用寿命。

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13  磨削加工软橡胶螺纹

在软橡胶工件上车削螺纹，由于橡胶的硬度很低、抗拉强度小、延伸率很大(是45钢的(31～43)倍)、弹性模量极小(是一般钢铁的1/30000)，所以它有良好的弹性、柔顺性、易变性和复原性，在它上面加工螺纹极为困难，特别是小螺距、异形螺纹更为困难。为此，就制作一个可扳螺旋角的电动或风动磨头，在车床上用磨削的方法加工橡胶螺纹。也可在铲齿车床或螺纹磨床上磨削橡胶螺纹。　　　　　　　　　　　　　　

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在车床上磨削时，选用磨料为白刚玉、粒度为60#～80#陶瓷结合剂的碟形砂轮；工件速度为(5～10)m/min；砂轮速度为(18～25)m/s；螺纹牙形高度6mm以下，可以一次走刀磨出；砂轮工作部分形状，用金刚石笔或人造聚晶金刚石复合片工具、电镀金刚石油石修整成与螺纹槽型相符的形状；如需进行螺纹分头，与车削螺纹分头方法相同；磨削时可用不含油的水溶液，也可以干磨。通过多次在车床磨削加工橡胶螺纹，螺距为(0.5～25.4)mm，最大的螺旋辊的导程为1280mm，均获得成功，而且螺纹的牙形表面光洁并且无毛刺。

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14  用电镀金刚石小磨轮磨小孔

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磨削淬火后的工具钢、合金工具钢和硬质合金冲模上直径(1.8～10)mm的小孔，原采用白刚玉和碳化硅为磨料的砂轮，在磨削过程中，不仅砂轮磨损快、工件表面粗糙度高，而且效率低和加工精度差及换砂轮的辅助时间多。

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为改变上述的情况，采用了电镀人造金刚石小磨头，并把磨头的转速提高到60000r/min。这样，使小磨头的耐用度比原两种磨料的砂轮耐用度提高了(30～40)倍，生产效率提高了50%，加工精度也很好。

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15  快速平衡砂轮的方法

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砂轮装在轴套上进行平衡的方法，如图6—18所示。先将配重块按圆周三等分的位置固定好，并顺次按1、2、3用粉笔编上号。配重块2与3朝下，把配重块1的位置调整在配重块2与3的重心线上，如图6—18中所示，这时砂轮处于平衡。这第一步一定要仔细进行，重复两次，保证砂轮停止在同一个方向。然后用同样的方法依次分别调整配重块2与3，使砂轮在配重块1、2、3三个位置上都处于自然平衡状态，这样就完成了砂轮平衡的调整工作。

为了检验砂轮是否达到平衡的要求，把砂轮在平衡架上旋转任一位置，砂轮自然静止，此时砂轮平衡已达到要求。如果不能自然静止，则说明配重块没有调整好，还必须按上述方法重新调整。

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注意事项：双杠式砂轮平衡架它的水平位置对平衡质量影响很大，必须使平衡架保持水平位置；砂轮内孔与轴套的配合间隙不宜过大，以免造成砂轮偏重，使平衡配重块叠在一起，造成使平衡困难；新砂轮平衡后，装在磨床上修整好外圆，应从机床上卸下来，再仔细按上面的方法平衡一次，以保证平衡质量。

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16  用小直径砂轮磨削大内圆弧面

磨削如图6-20中所示的工件1内弧面。圆弧半径R为20000mm，对应的弦长为40mm。如此大的内圆弦面，若采用成形和摆动磨削，都将是困难的。

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为了解决这一难题，可采用图6-20所示的方法，将杯形砂轮倾斜。角，则在磨削面上的投影是一个椭圆。用这一椭圆曲线代替半径为R的圆弧，若圆弧对应的弦长不大，磨削所用杯形砂轮的半径，又足够大，并保证圆弧的中点和两端点与替代它的椭圆曲线上点重合，这种替代的误差一般都在允许的公差内。砂轮主轴倾斜a角，可用下式计算：

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式中  r——杯形砂轮半径(mm)；

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   R——工件内圆弧半径(mm)。

从理论分析产生的误差得出，砂轮半径r必须大于圆弧所对应的弦长L,且r/L越大，其误差越小，对一般要求的工作，可以忽略不计。【MechNet】