為提高無心磨加工效率，減輕操作人員的勞動強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，利用通過式磨削效率極高、加工精度尚能滿足技術(shù)要求的特點，采用通過式磨削進行粗加工、半精加工和精加工。多機連線采用通過式磨削，對無心磨的工件中心高、導輪修整器位移、導輪修整角和導輪傾斜角等進行調(diào)整，同時，利用連線設(shè)備，達到多機連線實現(xiàn)高效加工的目的。
01序言
無心磨在加工軸類特別是細長軸中的應(yīng)用越來越廣泛，無心磨非常適合批量生產(chǎn)，批量越大生產(chǎn)效率越突顯。無心磨可磨削長徑比≤25：1的細長軸，磨削精度也能達到較高的技術(shù)等級，圓柱度可達到≤0.01mm，直線度≤0.005mm/100mm，表面粗糙度值Ra≤0.65μm。在汽車、機床、農(nóng)機和船舶等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。
無心磨有兩種磨削方式：一是直入式磨削，這種方式也可通過砂輪修整靠模，刃磨多臺階軸類零件。二是通過式磨削，通過調(diào)整工件中心高、導輪修整器位移、導輪修整角和導輪傾斜角等實現(xiàn)通過式磨削，滿足技術(shù)要求。這兩種加工方式，各有優(yōu)缺點，直入式磨削加工精度要高于通過式磨削，可磨削特形工件，但效率相對較低，磨削工件的長度受機床砂輪寬度限制。通過式磨削的磨削效率相對高很多，磨削工件的長度可超過機床砂輪的寬度，但磨削精度相對低，只能磨削直長工件。因此，各行業(yè)就是利用通過式磨削效率極高、加工精度尚能滿足技術(shù)要求的特點，大多采用通過式磨削進行半精加工和精加工。在汽車等行業(yè)，長軸加工通常應(yīng)用自動上下料機構(gòu)進行多機連線，從粗磨、半精磨到精磨一條線實現(xiàn)自動化生產(chǎn)[1]。
通過式磨削和多機連線的優(yōu)點突出，但要實現(xiàn)還有較大的難度，難點主要是機床的調(diào)整和多機連線調(diào)整，如果沒有一定的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗是較為困難的。
02單機調(diào)整
2.1 機床檢查
（1）機床地腳機床地腳打水平并用砼和螺栓固定，防止振動。
（2）砂輪、導輪平衡用專用平衡架、動平衡儀或安裝自動平衡儀達到平衡。
（3）砂輪、導輪主軸間隙檢查砂輪和導輪的軸承是軸瓦式，間隙應(yīng)在0.015~0.02mm，如果是角接觸精密軸承，應(yīng)為0.002~0.005mm。
（4）砂輪、導輪滑臺靜壓導軌檢查機床液壓起動后，要對砂輪、導輪滑臺靜壓導軌的浮起進行檢查，檢查浮起值。砂輪、導輪滑臺4個角，各安裝一塊千分表，首先觀察在液壓未起動前的值，做好記錄，起動液壓后，觀察浮起值（靜壓導軌進油壓應(yīng)調(diào)整為0.3~0.4MPa，系統(tǒng)壓調(diào)整為0.9~1MPa）。液壓調(diào)整正常，靜壓導軌4個角浮起值都應(yīng)在0.01~0.015mm，如果出現(xiàn)靜壓導軌浮起值不正常或不一致，可以檢查液壓系統(tǒng)和分油器是否暢通、一致。
2.2 機床調(diào)整
（1）工件中心高（H）的計算、調(diào)整 具體如下。
1）中心高的計算:磨削工件的中心高（指工件圓心高出砂輪中心的距離）是影響磨削工件圓柱度的一個重要參數(shù)，依據(jù)磨削條件的不同，中心高也要進行相應(yīng)的調(diào)整，依據(jù)理論分析和實踐總結(jié)，一般采用H=πγ（φ砂+φ工）（φ導+φ工）/{360[（φ砂+φ工）+φ導+φ工）]}進行計算，公式中γ=a+β，這是工件與砂輪、導輪接觸點的切線角，通常取5°~8°（見圖1） 。
圖1 中心高的調(diào)整
2）中心高的調(diào)整：中心高主要是用托板墊的厚度進行調(diào)整，為減少誤差，增加剛性，最好采用一一對應(yīng)的專用墊，減少墊片的數(shù)量（見圖1）。
（2）導輪修整金剛筆位移量（L）的調(diào)整如圖2所示，導輪修整金剛筆向?qū)л嗇S心線后移動L，導輪修整金剛筆位移量（L）與工件中心高（H）、導輪直徑（φ導）、工件直徑（φ工）是相互關(guān)聯(lián)的，經(jīng)理論分析得出計算公式L=H（φ導+φ工/2）/(φ導+φ工)，當磨削工件直徑不大時，公式可簡化為L=H+（φ導）/（φ導+φ工）。
圖2 導輪修整金剛筆位移量的調(diào)整
（3）導輪傾角θ的選擇和調(diào)整依據(jù)磨削工件精度和生產(chǎn)效率進行選擇，根據(jù)實踐經(jīng)驗，為達到較好的圓柱度、表面粗糙度和尺寸精度，通常選擇θ=2°，導輪傾角的調(diào)整方向為機床的輸入口高、輸出口低。
（4）導輪修整角θ的調(diào)整為了能夠順暢地使工件實現(xiàn)通過式磨削，必須調(diào)整導輪修整角。調(diào)整導輪修整角，是為了使導輪產(chǎn)生理想的雙曲面，從理論上分析，修整角θ1與導輪傾角θ、導輪直徑中導、工件的直徑中工有關(guān)。導輪修整角θ計算公式θ=θ（φ導+φ工/2) /（φ導+φ工)，從公式中可以看出θ1<θ。
（5）導輪線速度v的選擇和調(diào)整導輪線速度直接影響工件通過速度和圓柱度，通常情況下v選擇20~80m/min，當工件質(zhì)量不大時，適當選擇轉(zhuǎn)速快一些，工件質(zhì)量大時則轉(zhuǎn)速慢一些。當磨削工件圓柱度較差時，適當提高導輪的轉(zhuǎn)速。一般轉(zhuǎn)速n選擇20~80r/min。
（6）砂輪、導輪的直線速度修整砂輪、導輪的直線速度要盡可能慢一些，常用直線速度為150mm/min左右，導輪修整轉(zhuǎn)速n=150~200r/min。
2.3 工裝輔具的調(diào)整
（1）托板β角度的選擇 托板β、角度（見圖3）是影響磨削工件圓柱度的重要因素，其大小主要取決于機床及輔具的強度和剛性。如果出現(xiàn)棱形，可通過減小β角度，得到改善，但減小β角度，工件對導輪的正壓力會增大，則要增加導板的強度和剛性，通常β取30°~70°，精磨取小值，粗磨相應(yīng)取大值。托板工作面表面粗糙度值Ra=0.4μm左右，直線度和平面度要好。
圖3 托板β角度
（2）托架導板的調(diào)整導板的調(diào)整是影響磨削工件直線度、圓柱度的重要環(huán)節(jié)。
1）導板長度的選擇。導板通常采用表面粗糙度值Ra=0.4μm左右的合金面，導板的平面度要求高，長度不易太長，太長會增加調(diào)整難度，太短影響磨削工件的穩(wěn)定性、降低圓柱度和直線度，最佳選擇長度為：工件脫離砂輪和導輪有效磨削的起點+導板>工件長度的4/7。
2）輸入輸出導板、砂輪軸向距離的調(diào)整。輸入輸出導板、砂輪軸向距離（見圖4）為1~2mm，砂輪側(cè)兩導板徑向距離為0.5~2mm，導輪側(cè)兩導板徑向距離4=1/2一次通過磨削進給量。在此，特別要強調(diào)的是，要加強導板托架和導板的強度和剛性[2]。
圖4輸入輸出導板、砂輪軸向距離
03多機連線
無心磨多機連線通常是兩機連線形成一個自動化生產(chǎn)單元（也有3機連線），實現(xiàn)從粗磨到半精磨或從半精磨到精磨。
（1）增加連線機構(gòu)要實現(xiàn)多機連線，就要增加連線設(shè)備，連線設(shè)備主要由送料機構(gòu)、運送帶和接料機構(gòu)組成。這些機構(gòu)均為電控，送料機構(gòu)通過PLC微電腦編程控制，控制送料和生產(chǎn)節(jié)拍。
（2）多機連線余量分配多機連線生產(chǎn)單元如果生產(chǎn)是從粗磨到半精磨，則第一臺的磨削量相對要大，一次通過磨削0.15~0.30mm，第二臺一次通過磨削0.10~0.20mm。如果生產(chǎn)是從半精磨到精磨，則第一臺一次通過磨削0.10~0.20mm，第二臺一次通過磨削0.05~0.10mm。
（3）砂輪的選用無心磨砂輪材質(zhì)的選擇依據(jù)被磨削件的材質(zhì)和熱處理狀態(tài)進行選擇。但有一個共同點，就是選用陶瓷砂輪。砂輪的粒度選擇，粗磨選用70#~80#，半精磨選用100#，精磨選用100#~120#。
（4）冷卻系統(tǒng)無心磨進行半精磨、精磨，冷卻系統(tǒng)一定要加裝過濾裝置，過濾越好，冷卻介質(zhì)越清潔，冷卻效果就越好，磨削的工件精度就越高，表面粗糙度值越小[3]。
04結(jié)束語
無心磨多機連線調(diào)整是一個綜合性的技術(shù)難題，需要從機床自身、工藝參數(shù)和多機協(xié)同等多個方面進行深入研究和精細調(diào)整。通過合理選擇和調(diào)整磨削輪與導輪、優(yōu)化工藝參數(shù)、精確調(diào)整多機協(xié)同工作，可以顯著提高多機連線無心磨加工的精度、效率和穩(wěn)定性，為企業(yè)的生產(chǎn)制造提供有力保障。在實際應(yīng)用中，要根據(jù)不同的工件材料、加工要求和生產(chǎn)現(xiàn)場情況，靈活運用調(diào)整方法，并不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓，持續(xù)優(yōu)化調(diào)整策略。隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，如智能化控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等在無心磨加工領(lǐng)域的應(yīng)用，未來無心磨多機連線調(diào)整方法將更加智能化、精準化和高效化，為推動制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展做出更大的貢獻。
