010-58202838
轴承知识
平面磨削在精密机械零件制造业中的实践
2010-03-03谷连峰
（无锡爱锡量仪有限公司）
（无锡爱锡量仪有限公司）
摘 要：机床是装备制造业的工作母机，而平面磨床则是装备制造业中在终精加工时不可缺少的一种机器。要振兴制造业，把我国由制造业大国真正变为制造业强国，不但要有一大批高精、高效的工作母机，而且还要一大批善于操作的高级技工，如何操作好设备，提高操作技术水平，加工出高精度机械零件是非常必要的。
引 言：研究平面磨削工艺，论述几种平面磨削方法，为制造出高精度机械零件，提高技术工人的操作水平，本文欲论述几种用特殊装夹磨削方法，加工出高精度机械零件。
一、 平面磨削前准备
平面磨削，顾名思义，以磨平面为主，怎样在磨削平面时磨好磨平台面，这是一个值得研究的问题，要把一件180×100×10零件（单位mm），二平面平行度、平面度＜0.002，除机床本身精度外，首先要把砂轮调整静平衡好，平衡砂轮是一项非常重要的工作；
1 砂轮调整静平衡的方法
引 言：研究平面磨削工艺，论述几种平面磨削方法，为制造出高精度机械零件，提高技术工人的操作水平，本文欲论述几种用特殊装夹磨削方法，加工出高精度机械零件。
一、 平面磨削前准备
平面磨削，顾名思义，以磨平面为主，怎样在磨削平面时磨好磨平台面，这是一个值得研究的问题，要把一件180×100×10零件（单位mm），二平面平行度、平面度＜0.002，除机床本身精度外，首先要把砂轮调整静平衡好，平衡砂轮是一项非常重要的工作；
1 砂轮调整静平衡的方法
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（1）找出砂轮的重心Z下位置点A;
（2）在A点同一直径上的对应点做一记号B;
（3）加入平衡块C，使A和B两点位置不变;
（4）再加入平衡块D、E，并仍使A和B两点位置不变，如有变动可以上下调整D、E，使A和B两点恢复原位，此时砂轮左右以平衡;
（5）将砂轮转动90°，如不平衡，将D、E同时向A或B点移动，直到A、B两点平衡为止;
（6）如此调整使砂轮能在任何方位上稳定下来，砂轮就平衡好了。根据砂轮直径的大小检查六个或八个方位即可。
2 砂轮调整静平衡时注意事项
（1）平衡架要放水平，特别是纵向方向；
（2）将砂轮中的冷却液甩净；
（3）砂轮要紧固，法兰盘、平衡块要洗净；
（4）砂轮法兰盘内锥孔与平衡心轴配合要紧密，心轴不应弯曲；
（5）砂轮平衡后，平衡块应紧固；
（6）平衡架Z好采用刀口式，因与心轴接触面小，反映较灵敏。
砂轮平衡一般要进行三次静平行，次是由于砂轮本身组织密度的不均，和内外同轴度的公差，砂轮内孔与安装法兰由于间隙的不均，而造成的离心力，产生对设备精度的影响。
第二次静平衡是因为砂轮经过外圆，二侧面的修正，修去了砂轮制造质量中所产生的不平处，及不同轴所产生的外圆凸出部分，又产生了新的不平衡，使砂轮重心偏移，所以又要进行静平衡。
第三次静平衡是砂轮厂在制造生产砂轮时，由于密度不均匀，砂轮经过一定时间使用后，外径尺寸有所减小，砂轮里面密度与外面不均，导致砂轮重心偏移，而再次进行静平衡（也就是中途平衡）次数可按需要定。
砂轮平衡好后，磨平电磁吸台是保证工件平行的基础，所以操作者在操作过程中，为了磨平电磁吸台，砂轮必须保持磨粒的锋利，在修正砂轮的过程中走刀量可以适当的大一些，让砂轮修正得粗一些，以增加砂轮在磨削时的变钝时间，延长砂轮使用时间，为磨平电磁吸台平面度＜0.004提供一定保障。
二、介绍几种平面磨削方法
1.磨平平面，尤其是薄工件平面的磨削，影响工件磨完后弯曲的因素很多，Z主要的是磁台吸力对工件的影响，关键在于设法让工件在保持原状的情形下被磨削。虽然前人采用了许多办法，如垫弹性件（橡皮、海棉）垫纸等或涂蜡涂油，但仍不能完全消除磁力对工件的影响，且操作不便，用不吸磁磨削和少吸磁磨削，具有效率高操作简便等优点，但必须注意和解决如下问题：
首先要保证安全，防止工件飞出，①可在磁台的左端装上高低可调的档板，档住工件。若档板离磁力线较远或因换向行程已到极限时，可在档板和工件间再加一档块铁；②可将适当低于工件的档块先在磁台上吸住，然后退磁（不反磁）保持余磁对档块的吸力，再将工件靠近档块，进行磨削；③另外要防止由于机床台面的换向，使工件产生惯性运动，从而脱离档块，不能进行正常磨削。解决这一问题的方法，一是适当调慢工作台面速度（纵向），使其换向平稳；二是在磨削前根据工件的长度先调好两档块之间的距离，吸磁退磁（不反磁）然后放上工件，将工件右端的小档块轻敲至与工件接触后就可以进行磨削了。
不吸磁磨削时，工件必须后放，原因为退磁后余磁通常能大到使工件不能恢复原状的程度。
2.用导磁板来减少吸力，导磁板磁路间隔距离应和电磁吸台的间隔距离一致，当导磁板的磁路和电磁吸台对齐时吸力为Z大，当导磁板磁路距离错开时，随错开的距离大小而使吸力也为之而增减。
（2）在A点同一直径上的对应点做一记号B;
（3）加入平衡块C，使A和B两点位置不变;
（4）再加入平衡块D、E，并仍使A和B两点位置不变，如有变动可以上下调整D、E，使A和B两点恢复原位，此时砂轮左右以平衡;
（5）将砂轮转动90°，如不平衡，将D、E同时向A或B点移动，直到A、B两点平衡为止;
（6）如此调整使砂轮能在任何方位上稳定下来，砂轮就平衡好了。根据砂轮直径的大小检查六个或八个方位即可。
2 砂轮调整静平衡时注意事项
（1）平衡架要放水平，特别是纵向方向；
（2）将砂轮中的冷却液甩净；
（3）砂轮要紧固，法兰盘、平衡块要洗净；
（4）砂轮法兰盘内锥孔与平衡心轴配合要紧密，心轴不应弯曲；
（5）砂轮平衡后，平衡块应紧固；
（6）平衡架Z好采用刀口式，因与心轴接触面小，反映较灵敏。
砂轮平衡一般要进行三次静平行，次是由于砂轮本身组织密度的不均，和内外同轴度的公差，砂轮内孔与安装法兰由于间隙的不均，而造成的离心力，产生对设备精度的影响。
第二次静平衡是因为砂轮经过外圆，二侧面的修正，修去了砂轮制造质量中所产生的不平处，及不同轴所产生的外圆凸出部分，又产生了新的不平衡，使砂轮重心偏移，所以又要进行静平衡。
第三次静平衡是砂轮厂在制造生产砂轮时，由于密度不均匀，砂轮经过一定时间使用后，外径尺寸有所减小，砂轮里面密度与外面不均，导致砂轮重心偏移，而再次进行静平衡（也就是中途平衡）次数可按需要定。
砂轮平衡好后，磨平电磁吸台是保证工件平行的基础，所以操作者在操作过程中，为了磨平电磁吸台，砂轮必须保持磨粒的锋利，在修正砂轮的过程中走刀量可以适当的大一些，让砂轮修正得粗一些，以增加砂轮在磨削时的变钝时间，延长砂轮使用时间，为磨平电磁吸台平面度＜0.004提供一定保障。
二、介绍几种平面磨削方法
1.磨平平面，尤其是薄工件平面的磨削，影响工件磨完后弯曲的因素很多，Z主要的是磁台吸力对工件的影响，关键在于设法让工件在保持原状的情形下被磨削。虽然前人采用了许多办法，如垫弹性件（橡皮、海棉）垫纸等或涂蜡涂油，但仍不能完全消除磁力对工件的影响，且操作不便，用不吸磁磨削和少吸磁磨削，具有效率高操作简便等优点，但必须注意和解决如下问题：
首先要保证安全，防止工件飞出，①可在磁台的左端装上高低可调的档板，档住工件。若档板离磁力线较远或因换向行程已到极限时，可在档板和工件间再加一档块铁；②可将适当低于工件的档块先在磁台上吸住，然后退磁（不反磁）保持余磁对档块的吸力，再将工件靠近档块，进行磨削；③另外要防止由于机床台面的换向，使工件产生惯性运动，从而脱离档块，不能进行正常磨削。解决这一问题的方法，一是适当调慢工作台面速度（纵向），使其换向平稳；二是在磨削前根据工件的长度先调好两档块之间的距离，吸磁退磁（不反磁）然后放上工件，将工件右端的小档块轻敲至与工件接触后就可以进行磨削了。
不吸磁磨削时，工件必须后放，原因为退磁后余磁通常能大到使工件不能恢复原状的程度。
2.用导磁板来减少吸力，导磁板磁路间隔距离应和电磁吸台的间隔距离一致，当导磁板的磁路和电磁吸台对齐时吸力为Z大，当导磁板磁路距离错开时，随错开的距离大小而使吸力也为之而增减。
3.减少磁台吸力对工件变形的影响，用精密平口钳等高铁来远离电磁吸台吸力，一般长条零件二侧的尺寸大于二平面，在四周角尺粗磨结束后，先精磨二侧平行小于0.003（可直接吸在磁台上进行磨削，由于侧面尺寸大于二平面吸住磨削不容易变形）然后用精密平口钳夹住工件二侧当中，二头用等高铁二件垫在工件二头下面，靠平，如图二（小工件可以直接用精密平口钳夹住磨削）用这样磨削法平面的平面度尺寸250×100，可小于0.003，经过上述方法磨削后，再用研磨平板进行细研一下，工件平面度可以小于0.002以上。
4.磨削大工件（工件尺寸不大于机床允许加工范围内）也可以用等高铁远离电磁吸台吸力法来减少电磁吸台吸力对工件变形的影响，可用两件等高铁对好工件内档位置，吸住磨平，关断电磁吸台电源，擦干放上工件，在工件左端放上靠铁，然后开通电磁吸台电源，用木榔头轻轻打击靠铁，待靠铁靠紧工件为主，如图三。然后进行磨削，用这样磨削方法磨工件尺寸600×300×30平面度可小于0.006。
5.用平移接刀法磨削超磁力吸台宽度零件，如有一工件为800×500×35我们要在M7130设备上进行磨削二平面,首先在工件尺寸500当中位置上先光出300宽,然后再把工件的二边各100分别磨至比当中300处低0.05左右,如图四。
反面,以下面当中300高侧平面为准,用平移接刀法光平上平面,再反面再以磨好平面为准,用平移接刀法光平,用这样的方法加工二平面,可小于0.012（在二平面不被吸力吸弯的基础上），对基准平面可用等高铁远离磁力吸台的吸力方法进行磨削。
影响工件磨完后弯曲的因素除了磁力吸台吸力外，还有切削热、磨削力等因素，产生切削热的原因，涉及到的因素就多了；如工件材料、硬度与砂轮特性的选择，砂轮的锋利，冷却状况以及切削量大小，进给快慢等都有关，在这里不作详细论述。
三、结束语
通过平面磨削实践，我们在远离磁力吸力和减少磁力吸力方面，在磨平机械零件具有很大的发展前途，尤其是对高精度机械零件的加工在稳定质量操作方便，深受操作者的欢迎，我公司在高精度量仪零件制造工程中，发挥了很大的作用。
影响工件磨完后弯曲的因素除了磁力吸台吸力外，还有切削热、磨削力等因素，产生切削热的原因，涉及到的因素就多了；如工件材料、硬度与砂轮特性的选择，砂轮的锋利，冷却状况以及切削量大小，进给快慢等都有关，在这里不作详细论述。
三、结束语
通过平面磨削实践，我们在远离磁力吸力和减少磁力吸力方面，在磨平机械零件具有很大的发展前途，尤其是对高精度机械零件的加工在稳定质量操作方便，深受操作者的欢迎，我公司在高精度量仪零件制造工程中，发挥了很大的作用。