磨削工艺入门：磨削基本操作技巧

1.磨外圆

（1）工件的安装

外圆磨床上安装工件的方法常用的有顶尖安装、卡盘安装和心轴安装等。

1）顶尖安装。

轴类工件常用顶尖安装。安装时，工件支持在两顶尖之间（见图10-10），其安装方法与车削中所用方法基本相同。但磨床所用的顶尖均不随工件一起转动（死顶尖），这样可以提高加工精度，避免由于顶尖转动带来的径向跳动误差。尾顶尖是靠弹簧推力顶紧工件的，这样可以自动控制松紧程度，避免工件因受热伸长带来的弯曲变形。

图10-10　顶尖安装

1—卡箍；2—头架主轴；3—前顶尖；4—拨盘；5—工件；6—拨杆；7—后顶尖；8—尾架套筒

图10-11　四棱硬质合金顶尖

磨削前，工件的中心孔均要进行修研，以提高其形状精度和降低表面粗糙度。修研的方法在一般情况下是用四棱硬质合金顶尖（见图10-11）在车床或钻床上进行挤研，研亮即可。当中心孔较大、修研程度要求较高时，必须选用油石顶尖作前顶尖，普通顶尖作后顶尖，如图10-12 所示。修研时，头架旋转，工件不旋转（用手握住），研好一端后再研另一端。

图10-12　用油石顶尖修研中心孔

1—油石顶尖；2—工件（手握）；3—后顶尖

2）卡盘安装。

磨削短工件的外圆时可用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘安装工件，如图10-13（a）、（b）所示，安装方法与车床基本相同。用四爪单动卡盘安装工件时，要用百分表找正。对形状不规则的工件还可以用花盘安装。

3）心轴安装。

盘套类空心工件常以内孔定位磨削外圆。此时，常用心轴安装工件，如图10-13（c）所示。常用的心轴种类与车床上使用的相同，但磨削用心轴的精度要求更高些，多用锥度心轴，其锥度一般为1/7 000～1/5 000。心轴在磨床上的安装与车床一样，也是通过顶尖安装的。

图10-13　外圆磨床上用卡盘和芯轴安装工件

（a）三爪自定心卡盘装夹；（b）四爪单动卡盘装夹及其找正；（c）锥度心轴装夹

（2）磨削外圆的方法

磨削时根据工件的形状、尺寸、磨削余量和加工要求来选择磨削方法。在外圆磨床上磨削外圆的方法常用的有纵磨法和横磨法两种，而其中又以纵磨法用得最多。

1）磨法。

如图10-14 所示，磨削时工件转动（圆周进给）并与工作台一起做直线往复运动（纵向进给），当每一纵向行程或往复行程终了时，砂轮按选定的磨削深度做一次横向进给，每次磨削深度很小，当工件加工到最终尺寸时（留下0.005～0.01 mm），无横向进给地纵向往复走几次至火花消失为止。纵磨法的特点是可用同一砂轮磨削长度不同的各种工件，且加工质量好，但磨削效率较低，目前在生产中应用最广，特别是在单件小批生产中或精磨时均采用此方法。

磨削轴肩端面的方法如图10-15 所示，外圆磨到所需尺寸后，将砂轮稍微退出一些（0.05～0.10 mm），用手摇工作台的纵向移动手柄，使工件的轴肩端面靠向砂轮，磨平即可。

图10-14　纵磨法磨外圆

图10-15　磨削轴肩端面

图10-16　横磨法磨外圆

2）横磨法。

如图10-16 所示，磨削时工件只转动，不做纵向进给运动，而砂轮以很慢的速度连续或断续地向工件做横向进给运动，直至把工件余量全部磨掉为止。横磨法的特点是充分发挥了砂轮的切削能力，生产效率高。但是横磨时，工件与砂轮的接触面较大，工件容易发生变形和烧伤。因此，这种磨削法仅适用于磨削短的工件及两侧有台阶的轴颈和粗磨等。

2.磨削平面(www.xing528.com)

（1）工件的安装

根据工件的形状、尺寸和材料等因素来选择装夹方法。在平面磨床上磨削由钢、铸铁等导磁性材料制成的中小型工件的平面，一般用电磁吸盘直接吸住工件，对于铜、铝等非导磁性工件，要通过精密平口钳等装夹。

电磁吸盘工作台的工作原理如图10-17 所示。电磁盘钢制吸盘体，中部凸起的芯体上绕有线圈，钢制盖板被绝缘层隔成一些小块。当线圈通直流电时，芯体被磁化，磁力线由芯体经过盖板—工件—盖板—吸盘—芯体而闭合（图中用虚线表示），工件被吸住。绝缘层由铅、铜或巴氏合金等非磁性材料制成，它的作用是使绝大部分磁力线能通过工件后再回到吸盘体，而不能通过盖板直接回去，这样才能保证工件被牢固地吸在工作台上。

当磨削键、垫圈、薄壁套等尺寸较小而壁较薄的零件时，因零件与工作台接触面积小，吸力弱，容易被磨削力弹出去而造成事故。因此安装这类零件时，须在工件四周或左右两端用挡铁围住，以免工件移动，如图10-18 所示。

图10-17　电磁吸盘的工作原理

1—吸盘体；2—线圈；3—盖板；4—绝磁层；5—工件；A—芯体

图10-18　用挡铁围住工件

磨削平面时，一般以一个平面为基准磨削另一个平面。若两个平面都要磨削且要求平行，则可互为基准，反复磨削。

（2）磨削平面的方法

平面磨削常用的方法有周磨法和端磨法，如图10-19 所示。

图10-19　磨削平面的方法

（a）周磨法；（b）端磨法

1）周磨法。

其特点是利用砂轮的圆周面进行磨削，工件与砂轮的接触面积小，磨削热少，排屑容易，冷却与散热条件好，砂轮磨损均匀，磨削精度高，表面粗糙度Ra 值低，但生产率低，单件、小批量或大批大量生产中均可采用。

2）端磨法。

其特点是利用砂轮的端面进行磨削，砂轮轴立式安装，刚度好，可采用大的磨削用量，且工件与砂轮的接触面积大，生产率明显高于周磨法。但磨削热多，冷却与散热条件差，工件变形大，精度比周磨低，多用于大批量生产中磨削要求不太高的平面，或作为精磨的前工序——粗磨。

除磨削外圆和磨削平面外，磨削也能用于内圆、内圆锥面和外圆锥面的精加工。内圆和内圆锥面可在内圆磨床或万能外圆磨床上用内圆磨头进行磨削。内圆磨削与外圆磨削基本相同，但砂轮的旋转方向与外圆磨削相反。和外圆磨削相比，内圆磨削用的砂轮直径受到工件孔径和长度的限制，砂轮直径较小，细而长，刚性差，磨削热大，排屑条件差，工件易发热变形，砂轮易堵塞，因而生产效率较低，加工质量也不如外圆磨削高。磨外圆锥面与磨外圆的主要区别是工件和砂轮的相对位置不同。磨内、外圆锥面时，工件轴线必须相对于砂轮轴线偏斜一圆锥角，常用转动工作台法或转动头架法磨内、外圆锥面。